【正文】 電流表A的量程為 0～ ， 電壓表 V的量程為 0～ S打到 1位置且滑片 P在 A端時 ， 電壓表的示數(shù)為 8V；當開關 S打到 2位置且滑片 P在中點時 ， 滑動變阻器 R0的功率為 P0＝ 4W. 求： (1)電源電壓 U； (2)定值電阻 R1的阻值； (3)當電路接通時 ， 在確保電路元件安全的 前提下 ， 試討論何時電路的總功率最小 ， 最小功率是多少；何時電路的總功率最大 ， 最大功率又是多少？ 解： ( 1) 當開關 S 打到 2 位置且滑片 P 在中點時 ， R 0 與 R 2 串聯(lián) ，由 P ＝ I2R 得 ， 電路中的電流 I 2 ＝P 0R 0＝4W25 Ω＝ 0. 4A電源電壓 U ＝ I 1 ( R 0 ＋ R 2 ) ＝ 0. 4A ( 25 Ω ＋ 20 Ω ) ＝ 18V( 2) 當開關 S 打到 1 位置且滑片 P 在 A 端時 ， R 0 ＝ 50 Ω 且與 R 1 串聯(lián) ，U 1U 0＝R 1R 0， R1＝U 1 R 0U 0＝8V 50 Ω18V － 8V＝ 40 Ω( 3) 當開關 S 打到 1 位置且滑片 P 在 A 端時 ， 電路中的電阻最大 ， 電功率最小P mi n ＝U2R 0 ＋ R 1＝? 18V ?250 Ω ＋ 40 Ω＝ 3. 5W當開關 S 打到位置 2 且電路中的電流為 0. 5A 時 ， 電路的總功率最大此時 R 0 連入電路的電阻 R ＝ R mi n － R 2 ＝UI max－ R 2 ＝18V0. 5A－ 20 Ω ＝ 16 ΩP max ＝ UI max ＝ 18V 0. 5A ＝ 9W7． [2022石家莊橋西區(qū)模擬 ]如圖所示 ， 燈 L上標有 “ 12V ”， 定值電阻 R1的阻值為 10Ω， 滑動變阻器 R2上標有“ 50Ω 1A”．閉合 S S2， 燈 L正常發(fā)光．電流表 、 電壓表的量程分別為 0～ 3A,0～ 15V， 求： (1)燈正常發(fā)光時的電阻． (2)滑動變阻器允許連入的阻值范圍． (3)斷開 S S2， 用一個新的電源去替代 原來的電源 ， 電流表 、 電壓表的量程分 別為 0～ ,0～ ， 要求兩個電表先后均能達到滿刻度且電路正常工作．求允許替換電源的范圍． 解： ( 1) 由 P ＝U2R可得燈泡電阻 R L ＝U2LP L＝? 12V ?23. 6W＝ 40 Ω( 2) 閉合 S 1 、 S 2 ， 燈 L 與滑動變阻器 R 2 并聯(lián) ， 電流表測量干路中的電流 ，由于燈 L 正常發(fā)光 ， 則電源電壓 U ＝ U L額＝ 12V燈正常發(fā)光時的電流 I L ＝U LR L＝12V40 Ω＝ 0. 3A所以 ， 當滑動變阻器達到允許通過的最大電流 1A 時 ， 干路電流為 1A ＋ 0. 3A ＝ 1. 3A ＜3A ， 電流表是安全的．所以滑動變阻器允許連入最小值 R 2最?。経I2 最大＝12V1A＝ 12 Ω則滑動變阻器的變阻范圍為 12 Ω ≤ R滑≤ 50 Ω( 3) 斷開 S 1 、 S 2 ， R 1 、 R 2 串聯(lián)．當電流表示數(shù)最大時 ， I最大＝ 0. 6A ， U最?。?I最大R總最?。?0. 6A 10 Ω ＝ 6V當電壓表示數(shù)最大時 ， U 2 ＝ 3V ， U ＝ U 1 ＋ U 2 ＝ 10 Ω 3V50 Ω＋ 3V ＝ 3. 6V此時電流表不可能達到最大 ， 所以 3. 6V 舍去．當 I最大＝ 0. 6A 且 U 2最大＝ 3V 時 ，U最大′ ＝ U 1 ＋ U 2 ＝ 0. 6A 10 Ω ＋ 3V ＝ 9V因題中要求兩個電表先后均能達到滿刻度 ， 所以最大電壓為 9V .所以 6V ≤ U ≤ 9V .3． [2022邯鄲一模 ]如圖所示是某種升降電梯工作原理圖 ， 它由轎箱 、 配重塊 、 纜繩 、 滑輪和電動機等部件組成 ， 連接轎箱的兩根纜繩非?？拷?， 轎廂空載時的重量是 3100N， 配重的重量是 3000N， 某次電梯載貨物的重量是 1000N， 當電梯勻速上升15m， 所用的時間為 10s， 不計纜繩重力和一切摩擦阻力 ， 在此運動過程中 ， 求： (1)電梯工作時使用到定滑輪 ， 定滑輪的優(yōu)點是： . (2)配重重力對配重做的功． (3)電動機的功率至少是多大． 改變力的方向 解： (2)配重重力對配重做的功 W＝ Gh＝ 3000N 15m＝ 104J (3)轎廂運動的速度 當轎廂勻速上升時 ， 轎廂豎直向下受到自身重和載貨重 ， 豎直向上受到配重拉力和電機的拉力 ， 滿足 G空 ＋ G貨 ＝ F配 ＋ F電 ， 所以 ， F電 ＝ G空 ＋ G貨 － F配 ＝ 3100N＋ 1000N－ 3000N＝ 1100N 所以 ， 電動機的至少功率 v ＝ st＝ 15m10s ＝ 1 . 5 m /sP ＝ W 電t ＝ F 電 唐山豐南區(qū)一模 ]如圖所示 ， 一質量為 70kg， 底面積為 ， 通過繩系于輕質杠桿 ABC的 A端 ， 杠桿可繞 O點轉動．已知 AO⊥ OB、 OB⊥ BC， 且 AO∶ BO＝5∶ 6， BO∶ BC＝ 3∶ 4.(繩重和摩擦不計， g＝ 10N/kg) (1)物體的重力； (2)在 C端用 F＝ 200N的力豎直向下拉杠桿 ， 使杠桿靜止平衡 ， 且AO、 BC在水平位置 ， 求物體對地面的壓強； (3)試畫出作用在 C點使杠桿平衡 (AO、 BC處于水平 )， 且物體對地面的壓強恰好為 0， 所需的最小的力臂 ， 并求出該力的大?。? 解： (1)物體的重力 G＝ mg＝ 70kg 10N/kg＝ 700N (2)在 C端用 F＝ 200N的力豎直向下拉杠桿 ， 拉力 F的力臂大小等于 BC， 因為 AO∶ BO＝ 5∶ 6， BO∶ BC＝ 3∶ 4， 所以 AO∶ BC＝ 5∶ 8， 由杠桿平衡條件得： FA AO＝ F BC， 則 物體對地面的壓力 F壓 ＝ G－ FA＝ 700N－ 320N＝ 380N 物體對地面的壓強 (3)連接 OC， 即最長的動力臂 ， 過 C垂直 OC向下做出最小動力 F2， 由題知 ， BO∶ BC＝ 3∶ 4， 根據(jù)勾股定理可得： BO∶ OC＝ 3∶ 5， 則OC＝ BO， 已知 AO∶ BO＝ 5∶ 6， 則 物體對地面的壓強恰好為 0， 則杠桿 A端受到的拉力大小等于物體重力G， 由杠桿平衡條件可得： G OA＝ F2 OC， 則 F A ＝ F BCAO ＝ 200N 85 ＝ 320Np ＝ F 壓S ＝ 380N0 . 0 4 m 2 ＝ 9 5 0 0 Pa53AOOC ＝56 BO53 BO＝ 12F 2 ＝ G h＝ Sh 則挖掉的質量是圓柱體的 ， 即 m， “ 空心管 ” 的質量為 2m－ m＝m “浮子 ” 懸浮時 ， “ 空心管 ” 排開液體的體積 V排 ＝ V空 ＝ V－ V ′ ＝2Sh－ Sh＝ Sh 由浮沉條件可知 ， 當 “ 空心管 ” 漂浮時 ， F浮 ＝ G＝ mg 根據(jù)阿基米德原理可得 ， 此時 “ 空心管 ” 排開液體的體積 排開液體的變化量 根據(jù) V＝ Sh可知 ， 水面高度的變化量 由 p＝ ρ gh可知 ， 水對容器底部壓強的變化 Δp＝ ρ0gΔh＝ 12V 排 ′ ＝ F 浮ρ液 g＝ mgρ0 g＝ mρ0Δ h ＝ Δ VS0＝ρ 0 Sh － mρ 0S 0＝ ρ 0 Sh － mρ0 S 0＝ ρ 0 g ρ 0 Sh － mρ0 S 0＝ ?ρ 0 Sh － m ? gS0Δ V ＝ V 排 － V 排 ′ ＝ Sh － mρ 0 ＝ ρ 0 Sh － mρ 0② “填充物體 ” 漂浮時 “ 浮子 ” 的平均密度等于水的密度 ， 即 ρ浮子 ＝ ρ0 根據(jù) 可得 ， “ 浮子 ” 的總質量 m浮子 ＝ ρ0V＝ ρ0 2S h＝ 2ρ0Sh “填充物體 ” 的質量 m ′ ＝ m浮子 － m＝ 2ρ0Sh－ m “浮子 ” 懸浮時 ， “ 填充物體 ” 排開液體的體積為 V排 ″ ＝ V填充 ＝Sh 由浮沉條件可知 ， 當 “ 填充物體 ” 漂浮時 ， F浮 ′ ＝ G填充 ＝ m ′ g＝ (2ρ0Sh－ m)g 根據(jù)阿基米德原理可得 ， 此時 “ 填充物體 ” 排開液體的體積 排開液體的變化量 水面高度的變化量 水對容器底部壓強的變化 ρ＝ mVV 排 1 ＝ F 浮ρ液 g＝ ? 2 ρ 0 Sh － m ? gρ 0 g ＝ 2 ρ 0 Sh － mρ 0Δ V ′ ＝ V 排 ″ － V 排 1 ＝ Sh － 2 ρ 0 Sh － mρ0＝ m － ρ 0 Shρ0Δ h ′ ＝ Δ V ″S0＝m － ρ 0 Shρ 0S 0＝ m － ρ 0 Shρ0 S 0Δ p ′ ＝ ρ 0 g Δ h ′ ＝ ρ 0 g m － ρ 0 Shρ0 S 0＝ ? m － ρ 0 Sh ? gS06． [2022濰坊中考 ]邊長為 ， 漂浮在水面上時 ， 有 的體積露出水面 ， 如圖甲所示．將木塊從水中取出 ，放入另一種液體中 ， 并在木塊上表面放一重為 2N的石塊．靜止時 ， 木塊上表面恰好與液面相平 ， 如圖乙所示．取 g