物理潛能知識競賽

1. 請于2008年4月10日前將答案寄至(450004) 鄭州市順河路11號《中學(xué)生數(shù)理化》(初中)雜志社 蔡華杰 收，信封正面請注明“3月物理潛能”字樣，答卷請用16開稿紙謄寫清楚，并寫清楚你的姓名#65380;通信地址#65380;學(xué)校#65380;班級及輔導(dǎo)老師的姓名#65380;電話和E-mail.

2. 歡迎老師組織學(xué)生集體參賽.每期將評出優(yōu)勝個人及輔導(dǎo)老師獎若干名.答案及獲獎名單在本刊2008年5-6月號上公布(也在本刊網(wǎng)站上登出)，同時寄出獲獎證書及獎品.

1. 某同學(xué)利用電源#65380;電流表#65380;電壓表#65380;開關(guān)#65380;標(biāo)有“50 Ω 12 A”字樣的滑動變阻器和若干導(dǎo)線測定小燈泡的額定功率.其中燈泡上所標(biāo)“0.3 A”字樣清晰可見，電壓表0~15 V擋損壞，小燈泡的額定功率估計(jì)為1.5 W左右.該同學(xué)實(shí)驗(yàn)步驟正確.當(dāng)閉合開關(guān)時，電壓表和電流表的示數(shù)分別為2 V和0.2 A.接著他邊思考邊實(shí)驗(yàn)，直至小燈泡正常發(fā)光，這時滑動變阻器的滑片恰好在中點(diǎn)上.

(1)畫出小燈泡正常發(fā)光時的電路圖，并簡述判定小燈泡正常發(fā)光的理由.

(2)求出小燈泡的額定功率.

2. 某電熱水器的簡化電路，如圖1所示.請你設(shè)計(jì)虛線框內(nèi)的指示燈電路.供選擇的器材有:“220 V 10 W”燈泡一只，“2.5 V 0.75 W”燈泡一只，“2 V 10 mA”發(fā)光二極管一只，各種阻值的電阻，導(dǎo)線若干.

(1)在指示燈能正常工作的情況下，請你通過計(jì)算說明選用器材的最佳方案及器材的具體規(guī)格.

(2)將電路圖中的虛線框部分補(bǔ)充完整.

3. 小明用如圖2所示的電路，探究電源暗箱(圖中虛線框所示)中電阻R0的阻值.

(1)開關(guān)閉合前，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于_______(填“a”或“b”)端.

(2)當(dāng)電壓表的示數(shù)為10 V的時候，電流表的示數(shù)為4 A，則此時滑動變阻器連入電路中的電阻R=_______Ω，其消耗的功率P=_______W.

(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)所測得幾組數(shù)據(jù)，小明在方格紙上畫出了滑動變阻器消耗的功率P隨其連入電路中的阻值R的變化圖線(如圖3)，由圖線可知:當(dāng)滑動變阻器消耗的功率P最大時，電路中電流為_______A，電源暗箱中的電阻R0為_______Ω.

4. 超導(dǎo)限流器是一種短路故障限制裝置，它的電阻R隨電流I變化關(guān)系如圖4甲所示，現(xiàn)將它接入如圖4乙所示的照明電路中，X為用電器，照明電壓為220 V.

(1)當(dāng)電路中的電流為5 A時，用電器X消耗的功率是多大?

(2)為使用電器X短路后電路能保持穩(wěn)定狀態(tài)，R0應(yīng)滿足什么條件?

(3)在R0滿足的條件下，有人把超導(dǎo)限流器稱為“不斷電保險(xiǎn)絲”，請你說明理由.

責(zé)任編輯 蔡華杰

2007年12月號“物理潛能知識競賽”參考答案

1. 綠燈 紅燈 2. 兩電流表選擇的量程不同 3. (1)CE(2)E

注:“本文中所涉及到的圖表#65380;注解#65380;公式等內(nèi)容請以PDF格式閱讀原文#65377;”