在如图K30-3所示的电路中,电源电动势为3.0 V,内阻不计,L1、L2、L3为相同规格的三个小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图K30-4所示,当开关闭合后,下列判断正确的是( )
A.灯泡L1的电阻为12 Ω
B.通过灯泡L1的电流为通过灯泡L2的电流的2倍
C.灯泡L1消耗的电功率为0.75 W
D.灯泡L2消耗的电功率为0.30 W
图K30-3 图K30-4
ACD [解析] 当L1两端电压为3.0 V时,IL1=0.25 A,由于I=得R== Ω=12 Ω,选项A正确;由P1=I1U1=0.25×3 W=0.75 W,选项C正确;因L2、L3的电阻相等,即L2、L3两端电压各为1.5 V,由图可知I2=0.20 A,即可得出灯泡L2消耗的电功率为P2=I2U2=0.20×1.5 W=0.30 W,选项D正确.
能量守恒定律:
能量守恒中连接体问题的解法:
在两个或两个以上的物体组成的系统中,单独研究其中一个物体时,机械能往往是不守恒的,但对整体来说,机械能又常常是守恒的,所以在这类问题中通常需取整体作为研究对象,再找出其他运动联系来解题。
在判断系统的机械能是否守恒时,除重力、弹力外无其他外力做功,只是系统机械能守恒的必要条件,还需要看系统内力做功的情况。
(1)系统内两个直接接触的物体,如果满足动量守恒和机械能守恒条件,利用两守恒定律是解这类问题的常用方法两物体的运动联系是沿垂直于接触面的分速度相等。
(2)以轻绳相连的两个物体,如果和外界不存在摩擦力做功等问题时,只有机械能在两个物体之间的相互转移,两物体系统机械能守恒。解此类问题的关键是在绳的方向上两物体速度大小相等。
(3)与轻杆相连的物体在绕固定转动轴转动时,两物体的角速度相等。无转动轴时两物体沿杆方向的分速度相等。有摩擦阻力参与过程的能量问题的解法在有摩擦力或介质阻力参与的过程中,机械能不停地向内能转化,但在摩擦力或介质阻力大小不变的情况下,损失的机械能与通过的路程成正比。而在往返运动形式中,通过同一位置时的速率也就不相同,通过同样距离所用时间也不相同。在比较运动时间时,可以通过比较平均速度的大小进而得到时间关系。
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