根据能量守恒定律,瑞士大学学生设计了一款灯壶合的“水壶台灯”,如图所示,“水壶台灯”是由玻璃壶、圆形底座和白炽灯组成.白炽灯与壶形灯罩下方的凹槽正好吻合(灯泡不直接与水接触),可将发光时所产生的热能用于茶水保温.白炽灯标有100W字样,求:
(1)该台灯正常工作半小时时所消耗的电能;
(2)若上述电能的91%转化为内能,可将多少千克初温为40℃的茶水加热至90℃.【C茶水=4.2×103(J/kg•℃)】.
如图甲所示,额定电压为20V的灯泡L与滑动变阻器R串联接入点路,电源电压为24V.灯泡L的I-U图象如图乙所示,当灯泡正常发光时,求:
(1)通过灯泡的电流和灯泡所消耗的电功率
(2)滑动变阻器接入电路的阻值.
小莉在实践活动中设计的模拟调光灯电路,如图所示。她选用的电源电压恒为12V,小灯泡上标有“6V 6W”、滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样。若不考虑灯泡温度对电阻的影响,闭合开关s后,问:
(1)小灯泡正常发光时的电阻是多少?
(2)当滑动变阻器的滑片P在中点时,电压表的示数以及电路消耗的总功率是多少?
(3)当滑动变阻器的滑片P移到a端时,会出现的情况是什么?
美国研制出“会飞的汽车”,如图所示,其车身和一般汽车相似,但车门多了两个可折叠的翅膀,在陆地行驶时,翅膀折叠,在空中飞行时,翅膀张开。汽车的质量为600 kg,地面最大行驶速度可达150 km/h,轮胎与地面接触的总面积约为0.12 m2,空中最大飞行速度可达200 km/h,发动机功率为75 kW。问:
(1)该汽车在地面以最大行驶速度匀速行驶0.2 h,通过的距离是多少?
(2)该汽车静止在水平地面上时,对地面的压强是多少?
(3)若汽车在空中以最大飞行速度匀速飞行200 km,汽车受到的牵引力是多少?
某兴趣小组设计了如图所示电路,AB为裸导线,CD、EF是材料、粗细完全相同的均匀裸电阻丝,其电阻与长度成正比。AB、CD平行放置,并用导线与电流表、开关S1 和电源相连,电源电压U=10V,EF垂直放置在AB、CD的中点间,且接触良好,CD=2EF,A、C两点有开关S2。现只闭合S1,电流表示数I1=1A;若把EF从两中点间向左边移动一段距离后,电流表的示数为I2=I1;若把EF从两中点间向右边移动一段距离后,电流表的示数为I3=2I1。求:
(1)在上述EF向左、向右移动过程中,电路总电阻的变化量大小ΔR左、ΔR右各为多少?
(2)电流表示数为I2时,EF消耗的功率与电路消耗的总功率之比为多少?
(3)把EF移动到B、D两点间,再闭合两开关,电路消耗的总功率为多少?