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電阻R消耗的電能 ⑥ 解得: ⑦ 【查看更多】

某同學設計了一種“自動限重器”，如圖（甲）所示．該裝置由控制電路和工作電路組成，其主要元件有電磁繼電器、貨物裝載機（實質是電動機）、壓敏電阻R₁和滑動變阻器R₂等．壓敏電阻R₁的阻值隨壓力F變化的關系如圖（乙）所示．當貨架承受的壓力達到限定值，電磁繼電器會自動控制貨物裝載機停止向貨架上擺放物品．已知控制電路的電源電動勢E=6V，r=2Ω，電磁繼電器線圈的阻值忽略不計．請你解答下列問題：
（1）用筆畫線代替導線將圖（甲）的電路連接完整．
（2）當電磁繼電器線圈中的電流大小為15mA時，銜鐵被吸下．若貨架能承受的最大壓力為800N，則所選滑動變阻器R₂的最大阻值至少為______Ω
（3）硅光電池是一種可將光能轉換為電能的器件．現將控制電路中的電源，換成硅光電源，用一定強度的光照射硅光電池，調節滑動變阻器，通過測量得到該電池的U-I曲線（如圖丙）．不改變滑片的位置，當貨架能承受的壓力逐漸增加時，該硅光電池的內阻將______，內電路上消耗的功率將______．（以上兩格填寫“增加”“減小”“先增大后減小”“先減小后增大”或“不變”）．
（4）若控制電路中的電源，換成硅光電源，不改變滑片的位置，即如（2）中數值，現測得硅光電源兩端電壓為5.4V，則貨架上承受的壓力為______N．

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某同學設計了一種“自動限重器”，如圖（甲）所示．該裝置由控制電路和工作電路組成，其主要元件有電磁繼電器、貨物裝載機（實質是電動機）、壓敏電阻R₁和滑動變阻器R₂等．壓敏電阻R₁的阻值隨壓力F變化的關系如圖（乙）所示．當貨架承受的壓力達到限定值，電磁繼電器會自動控制貨物裝載機停止向貨架上擺放物品．已知控制電路的電源電動勢E=6V，r=2Ω，電磁繼電器線圈的阻值忽略不計．請你解答下列問題：
（1）用筆畫線代替導線將圖（甲）的電路連接完整．
（2）當電磁繼電器線圈中的電流大小為15mA時，銜鐵被吸下．若貨架能承受的最大壓力為800N，則所選滑動變阻器R₂的最大阻值至少為______Ω
（3）硅光電池是一種可將光能轉換為電能的器件．現將控制電路中的電源，換成硅光電源，用一定強度的光照射硅光電池，調節滑動變阻器，通過測量得到該電池的U-I曲線（如圖丙）．不改變滑片的位置，當貨架能承受的壓力逐漸增加時，該硅光電池的內阻將______，內電路上消耗的功率將______．（以上兩格填寫“增加”“減小”“先增大后減小”“先減小后增大”或“不變”）．
（4）若控制電路中的電源，換成硅光電源，不改變滑片的位置，即如（2）中數值，現測得硅光電源兩端電壓為5.4V，則貨架上承受的壓力為______N．

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（2009?上海模擬）某同學設計了一種“自動限重器”，如圖（甲）所示．該裝置由控制電路和工作電路組成，其主要元件有電磁繼電器、貨物裝載機（實質是電動機）、壓敏電阻R₁和滑動變阻器R₂等．壓敏電阻R₁的阻值隨壓力F變化的關系如圖（乙）所示．當貨架承受的壓力達到限定值，電磁繼電器會自動控制貨物裝載機停止向貨架上擺放物品．已知控制電路的電源電動勢E=6V，r=2Ω，電磁繼電器線圈的阻值忽略不計．請你解答下列問題：
（1）用筆畫線代替導線將圖（甲）的電路連接完整．
（2）當電磁繼電器線圈中的電流大小為15mA時，銜鐵被吸下．若貨架能承受的最大壓力為800N，則所選滑動變阻器R₂的最大阻值至少為

318

Ω
（3）硅光電池是一種可將光能轉換為電能的器件．現將控制電路中的電源，換成硅光電源，用一定強度的光照射硅光電池，調節滑動變阻器，通過測量得到該電池的U-I曲線（如圖丙）．不改變滑片的位置，當貨架能承受的壓力逐漸增加時，該硅光電池的內阻將

增大

，內電路上消耗的功率將

增大

．（以上兩格填寫“增加”“減小”“先增大后減小”“先減小后增大”或“不變”）．
（4）若控制電路中的電源，換成硅光電源，不改變滑片的位置，即如（2）中數值，現測得硅光電源兩端電壓為5.4V，則貨架上承受的壓力為

90

N．

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（2012·四川理綜）四川省“十二五”水利發展規劃指出，若按現有供水能力測算，我省供水缺口極大，蓄引提水是目前解決供水問題的重要手段之一。某地要把河水抽高20m，進入蓄水池，用一臺電動機通過傳動效率為80%的皮帶，帶動效率為60%的離心水泵工作。工作電壓為380V，此時輸入電動機的電功率為19kW，電動機的內阻為0.4Ω。已知水的密度為1×10³kg/m³，重力加速度取10m/s。求

（1）電動機內阻消耗的熱功率；

（2）將蓄水池蓄入864 m³的水需要的時間（不計進、出水口的水流速度）。

【解析】：（1）設電動機的電功率為P，則P=UI

設電動機內阻r消耗的熱功率為P_r，則P_r=I²r；

代入數據解得：P_r=1×10³W。

（2）設蓄水池蓄水總質量為M，所用抽水時間為t，已知抽水高度為h，容積為V，水的密度為ρ，則M=ρV

設質量為M的河水增加的重力勢能為△E_p，則△E_p =Mgh。

設電動機的輸出功率為P₀，則P₀=P- P_r。

根據能量守恒定律，得P₀t×60%×80%=△E_p。

代入數據解得：將蓄水池蓄入864 m³的水需要的時間t=2×10⁴s。

【考點定位】此題考查能量守恒定律及其相關知識。

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