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11.如圖甲,滑動(dòng)變阻器滑片P從A端滑到B端的過程中,電路中部分物理量的變化規(guī)律分別如圖乙丙所示關(guān)系圖線,圖乙為變阻器R2電功率與電壓表示數(shù)的關(guān)系圖線,圖丙為變阻器R2的電功率與電路的總功率之比η隨變阻器R2接入電路電阻的關(guān)系圖線.已知R1的阻值小于變阻器R2的最大阻值,當(dāng)變阻器R2的阻值等于R1時(shí),變阻器R2的功率最大,則滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)到B端時(shí),滑動(dòng)變阻器的電功率是3.456W.(電源兩端電壓不變)

分析 由甲電路圖可知,R1與R2串聯(lián),電壓表測(cè)R2兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流.
(1)當(dāng)變阻器R2的阻值等于R1時(shí),變阻器R2的功率最大,由圖乙讀出最大功率,根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律表示出電路中的電流,根據(jù)P=I2R表示出R2的最大功率;
(2)根據(jù)圖丙讀出滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)到B端時(shí)η的大小,根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律表示出η即可得出R1與RB的阻值關(guān)系,再根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律表示出電路中的電流,利用P=I2R求出此時(shí)滑動(dòng)變阻器的電功率.

解答 解:由甲電路圖可知,R1與R2串聯(lián),電壓表測(cè)R2兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流.
(1)當(dāng)變阻器R2的阻值等于R1時(shí),變阻器R2的功率最大,由圖乙可得P2max=3.6W,
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
所以,此時(shí)電路中的電流:
I=UR1+R2=UR1+R1=U2R1,
則R2的最大功率:
P2max=I2R2=I2R1=(U2R12R1=U24R1=3.6W,
即U2=3.6W×4R1;
(2)由圖丙可得,滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)到B端時(shí)η=60%,
則η=I2RBI2R1+RB=RBR1+RB=60%=35,
解得:RB=1.5R1,
此時(shí)電路中的電流:
I′=UR1+RB=UR1+1.5R1=U2.5R1
滑動(dòng)變阻器的電功率:
PB=(I′)2RB=(U2.5R12×1.5R1=U22.5R12×1.5R1=3.6W×4R12.5R12×1.5R1=3.456W.
故答案為:3.456.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的靈活應(yīng)用,關(guān)鍵是根據(jù)圖象讀出相關(guān)的信息和明確各量之間的聯(lián)系.

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熱學(xué)
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項(xiàng)目指標(biāo)參數(shù)
工作電壓15V
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(2)電池容量“2000mAh”是指當(dāng)工作電流為2000mA,能持續(xù)供電1小時(shí).若充滿電后,電池容量的90%用于掃地,則可供機(jī)器人持續(xù)正常工作0.9h.
(3)機(jī)器人的供電系統(tǒng)設(shè)有自動(dòng)充電功能,當(dāng)檢測(cè)到電池容量低至10%時(shí)會(huì)自動(dòng)返回充電.剩余電池容量的40%用于克服阻力做功,克服阻力所做的功是4320J.

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額定
功率
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熱水3300W
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