如图所示，定值电阻R1和R2并联在电压为6V的电源上，当开关-优题课

如图所示，定值电阻 $R_{1}$ 和 $R_{2}$ 并联在电压为 $6 V$ 的电源上，当开关闭合时，电流表 $A_{1}$ 的示数为 $0.6 A$ ，电流表 $A_{2}$ 的示数为 $0.2 A$ ，求：

（1）定值电阻 $R_{1}$ 的大小。

（2） $R_{2}$ 在 $40 s$ 的时间内消耗的电能。

科目物理题型计算题难度中等

知识点：电功与电能的计算并联电路的电压规律欧姆定律的应用

如图所示电路，电源电压保持不变，定值电阻 $R_{1} = 20 Ω$ ， $R_{2} = 10 Ω$ ， $R$ 是滑动变阻器。当滑动变阻器滑片 $P$ 移动到最右端，开关 $S_{1}$ 闭合，开关 $S_{2}$ 断开时，电流表的示数为 $0.3 A$ ；当滑动变阻器滑片 $P$ 移动到中点时，开关 $S_{1}$ 闭合 $S_{2}$ 断开时，电压表的示数为 $U_{1}$ ，保持滑动变阻器滑片 $P$ 位置不变，开关 $S_{2}$ 闭合 $S_{1}$ 断开时，电压表的示数为 $U_{2}$ ，且 $U_{1} : U_{2} = 2 : 3$ ，求：

（1）电源电压；

（2）滑动变阻器的最大阻值；

（3）要使整个电路消耗的电功率为最小，请写出：开关 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ 的开闭状态，滑动变阻器滑片 $P$ 移动到的位置，并计算出最小电功率是多少？

考古工作者在河底发现了古代的石像，经潜水者测量它的体积约为 $2 m^{3}$ ．如图所示，在打捞石像的过程中，考古工作者用动滑轮将石像匀速提升，需要竖直向上的拉力 $F = 1.6 \times 10^{4} N$ ．在没有将石像提出水面前，若不计摩擦和滑轮重力， $(ρ_{水} = 1.0 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ， $g = 10 N / kg)$ 求：

（1）石像受到的浮力。

（2）石像的重力。

（3）石像的密度。

（4）若将石像提升了 $3 m$ ，石像受到水的压强减少了多少？

在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，用酒精灯给烧杯中的水加热，烧杯中盛有 $20^{°} C$ 、质量为 $100 g$ 的水，在一个标准大气压下加热至沸腾，假如完全燃烧酒精 $3 g$ 。 $[$ 水的比热容为 $4.2 \times 10^{3} J / (kg \cdot^{°} C)$ ，酒精的热值为 $3.0 \times 10^{7} J / kg]$ 求：

（1）水吸收的热量是多少？

（2）此过程中酒精灯烧水的热效率。

（3）科学研究表明： $1 g 100^{°} C$ 的水汽化成同温度的水蒸气需要吸收 $2.26 \times 10^{3} J$ 的热量。水开始沸腾后持续观察沸腾现象，同时发现水的质量减少了 $5 g$ ，求此过程水汽化成水蒸气所吸收的热量。

如图所示，水平桌面上放置一圆柱形容器，其内底面积为 $200 c m^{2}$ ，容器侧面靠近底部的位置有一个由阀门 $K$ 控制的出水口，物体 $A$ 是边长为 $10 cm$ 的正方体，用不可伸长的轻质细线悬挂放入水中静止，此时有 $\frac{1}{5}$ 的体积露出水面，细线受到的拉力为 $12 N$ ，容器中水深为 $18 cm$ 。已知，细线能承受的最大拉力为 $15 N$ ，细线断裂后物体 $A$ 下落过程不翻转，物体 $A$ 不吸水， $g$ 取 $10 N / kg$ 。

（1）求物体 $A$ 的密度；

（2）打开阀门 $K$ ，使水缓慢流出，问放出大于多少 $kg$ 水时细线刚好断裂？

（3）细线断裂后立即关闭阀门 $K$ ，关闭阀门 $K$ 时水流损失不计，物体 $A$ 下落到容器底部稳定后，求水对容器底部的压强；

（4）从细线断裂到物体 $A$ 下落到容器底部的过程中，求重力对物体 $A$ 所做的功。

某科技兴趣小组设计了一个简易保温箱，电路原理如图甲所示，虚线框内为加热电路部分，闭合开关 $S$ ，加热电路给保温箱加热， $R_{1}$ 为定值电阻， $R_{2}$ 为可变电阻（可变电阻是阻值可以调整的电阻器，其阻值可在0和最大阻值之间调节）； $L$ 是电阻不计的温度传感器，作用相当于一个温控开关，当温度高于某一设定值时，传感器发出信号，电源断开，停止加热：当温度低于某一设定值时，传感器发出信号，接通电源加热，从而使箱内温度保持在一定范围内。已知，电源电压恒为 $24 V$ ，保温箱工作时加热电路的最大功率为 $144 W$ ，最小功率为 $24 W$ 。

（1）求 $R_{1}$ 的阻值；

（2）在某探究活动中，需要利用保温箱把 $3 kg$ 干泥土从 $20^{°} C$ 加热到 $28^{°} C$ ．已知加热电路释放的热量有 $20 %$ 被干泥土吸收，干泥土的比热容 $c = 0.84 \times 10^{3} J / (kg \cdot^{°} C)$ ，求加热所需要的最短时间；

（3）调节可变电阻 $R_{2}$ 为某一阻值，闭合开关一段时间后，观察发现加热电路工作 $20 s$ 后温度传感器会切断电源，停止工作 $10 s$ 后，温度传感器又接通电源加热，如此反复工作程序如图乙所示，在此工作程序下， $5 \min$ 内保温箱消耗电能 $9600 J$ ，求可变电阻 $R_{2}$ 的阻值。