甲、乙两地间铺设一条由两根导线组成的电话线路.在铺设完成后发现线路中途某处由于导线间的绝缘层损坏而漏电.为了找到漏电的位置,小明带领科技活动小组的同学进行了认真的研究,并将这两根电话线损坏处的接触电阻画出了如图的示意图,然后利用一个电压为U的电源(电源两端电压不变)和一块量程合适的电流表进行了检测.首先他们在甲地将电源串联电流表后接在电线的两端,测出电路中的电流为I1,用同样的办法在乙地测出电路中的电流为I2,然后再根据电话线单位长度的电阻r(单位为Ω/m)和甲、乙两地间的距离L,找到了漏电的位置.试根据以上的条件,写出漏电位置距甲地的距离l的表达式为:l=+ .
如图所示电路中,L标有“3V 1.5W”字样。当S1、S3闭合,S2断开时,L正常发光,当S2闭合,S1、S3断开时,电流表示数为0.2A。则R的电阻为 Ω,此时电阻R两端的电压时 V。
如图所示电路,电源电压不变。闭合开关S,当滑片P置于变阻器的中点时,电压表的示数为4V;当滑片P置于变阻器的b端时,电压表的示数变化了2V,在15s内定值电阻R1产生的热量为60J。则下列结果正确的是( )
A.滑动变阻器R的最大阻值为9Ω |
B.R1的阻值为18Ω |
C.电源电压为10V |
D.R1先后两次消耗的电功率之比为4﹕3 |
在图中所示的电路中,电源两端电压不变。闭合开关S,滑动变阻器滑片移至点M时,变阻器接入电路的电阻为RM,电阻R2消耗的电功率为P2,电压表V1、V2的示数分别为U1和U2;滑动变阻器滑片移至点N时,变阻器接入电路的电阻为RN,电阻R2消耗的电功率为P2¢,电压表V1的示数为U1¢。已知:U1∶U2=2∶5, U1∶U1¢=1∶2,P2=8W,P2¢=2W。求:
(1)滑动变阻器接入电路的电阻RM与RN之比;
(2)滑片左右移动的过程中,电路消耗的最大电功率Pmax。
如图所示,电源两端电压不变。当闭合开关S、S1,滑动变阻器接入电路的阻值为RM时,电压表V1的示数为U1,电阻R1的电功率P1=10W,电流表的示数为I1;当只闭合开关S,滑动变阻器接入电路的阻值为RN时,电压表V2的示数为U2,电阻R1与滑动变阻器的总功率P2=5W,电流表的示数为I2;当只闭合开关S,滑动变阻器的滑片P移到B端时,电阻R2的功率为P3,电流表的示数为I3。
已知:,。
求:(1)电流I1与I2之比;(2)电阻RM与RN之比;(3)电功率P3(请画出相关电路状态的等效电路图)
如图所示的电路中,灯泡L上标有“12V 9W”字样,滑动变阻器的最大阻值为R1,电源电压保持不变。当开关S1、S2、S3都闭合时,灯泡L正常发光,两电流表指针位置相同;当开关S1、S2断开,S3闭合时,改变滑片P的位置,使滑动变阻器连入电路的阻值分别为R1和R1/4,在这两种情况下,滑动变阻器消耗的功率相等。(灯泡电阻不随温度的变化而改变)求:
(1)电源电压;
(2)R2的阻值;
(3)电路在何种状态下消耗的功率最小,最小功率是多少?
小明观察了市场上自动测高仪后,设计了以下四个电路如图所示,其中R'是滑动变阻器,R是定值电阻,电源电压恒定.其中能实现身高越高,电压表示数越大的电路是( )
在图中,电压表示数为3V,示数为4V.若把电阻与位置对调,其余元件位置不变,此时有一只电压表示数变为5V,则电源电压为________.
如图所示,灯泡 标有" "、 标有" "字样,电源电压 恒定不变。闭合开关 ,忽略温度对灯丝电阻的影响,则甲、乙两电路中流过 的电流 , 消耗的实际功率 (选填" "、" "或" " 。
如图所示,电源电压保持不变,灯泡 标有" "的字样,滑动变阻器 标有" "字样, ,电流表量程为 ,假定灯丝电阻不变。当只闭合开关 时,电流表示数为 ,则电源电压是 ;当开关 、 和 都闭合时,在保证电路安全前提下,滑动变阻器 接入电路的阻值范围是 。
小明利用图1所示的电路来探究串联电路的部分特点,已知R 1=2Ω、R 2=4Ω、R 3=5Ω、R 4=10Ω,电源电压可调。
(1)请根据图1所示电路图用笔画线代替导线将图2所示实物图补充完整。(此时电源电压为3V)
(2)电路连接完成后,闭合开关S,发现电压表、电流表均无示数;小明又将电压表并联在R 2两端,闭合开关S,发现电压表有示数、电流表无示数。则电路中一定存在的故障是 (选填字母)。
A.R 1处短路
B.R 2处断路
C.电流表处短路
(3)排除故障后,继续实验,实验中,小明调节了电源电压,换用了规格不同的电阻,分别将电压表并联在AB、BC和AC两端,收集的数据如表。
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I/A |
U AB/V |
U BC/V |
U AC/V |
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1 |
R 1与R 2串联 |
0.5 |
1 |
2 |
3 |
2 |
R 2与R 3串联 |
0.2 |
0.8 |
1 |
1.8 |
3 |
R 3与R 4串联 |
0.3 |
1.5 |
3 |
4.5 |
4 |
R 1与R 4串联 |
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1 |
5 |
6 |
①表格中第4次实验空格处的数据为 。
②探究串联电路中电压的关系时,分析表中数据可得其规律是 。
③探究串联电路中电阻的关系时,分析表中数据可得其规律是 。
④探究串联电路中电压与电阻关系时,分析表中数据可得其关系是 。
【拓展】完成实验后,小红连接了如图3所示电路,已知R x>R 1。调整电源电压,将电压表分别并联在AB、BC和AC两端,电压表指针三次偏转中,其中一次满偏,一次偏转的角度为满偏的三分之二。则所有符合上述情况的R x的最大值与最小值之比是 。
如图所示的电路,灯 标有 字样,电源电压恒为 。
(1)当 、 均断开,滑片 移至最左端时,电流表的示数为 ,求电阻 的阻值。
(2)当 断开, 闭合,移动滑片 使电流表的示数为 ,灯正常发光:保持滑片不动, 断开、 闭合,电流表的示数变为 ,求灯的额定功率。
(3)当 , 均断开,移动滑片 在 点时,滑动变阻器接入电路中的电阻为 ,滑动变阻器消耗的功率为 ;移动滑片 在 点时,滑动变阻器接入电路中的电阻为 ,滑动变阻器消耗的功率为 ,且 , ,求 。
如图甲所示,是某科技小组的同学们设计的恒温箱电路图,它包括工作电路和控制电路两部分,用于获得高于室温、控制在一定范围内的“恒温”。工作电路中的加热器正常工作时的电功率为 ;控制电路中的电阻 为滑动变阻器, 为置于恒温箱内的热敏电阻,它的阻值随温度变化的关系如图乙所示,继电器的电阻 为 .当控制电路的电流达到 时,继电器的衔铁被吸合;当控制电路中的电流减小到 时,衔铁被释放,则:
(1)正常工作时,加热器的电阻值是多少?
(2)当滑动变阻器 为 时,恒温箱内可获得的最高温度为 ,如果需要将恒温箱内的温度控制在最低温度为 那么, 的阻值为多大?
如图所示,某品牌智能电火锅的铭牌,(不计温度对电阻的影响)。求:
(1)该电火锅锅正常加热30分钟时所消耗的电能为多少 ?
(2)某天用电高峰期,只使用电火锅加热 ,家用电能表 . 的转盘转了200转,此时电火锅的实际功率是多少?
(3)如图乙所示是电火锅的简化电路图,其中 、 均为发热电阻, 为加热保温自动切换开关,求 的电阻是多少?
牌智能电火锅 |
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型号 |
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额定电压 |
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加热功率 |
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保温功率 |
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频率 |
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某电热水器具有加热和保温功能,其工作原理如图甲所示。其中控制电路中的电磁铁线圈电阻不计, 为热敏电阻,热敏电阻中允许通过的最大电流 ,其阻值 随温度变化的规律图像如图乙所示,电源电压 为 ,当电磁铁线圈中的电流 时,电磁铁的衔铁被吸下,继电器下方触点 、 接触,加热电路接通:当电磁铁线圈中的电流 时,继电器上方触点 接触,保温电路接通,热敏电阻 和工作电路中的三只电阻丝 、 、 ,均置于储水箱中, ,加热时的功率 ,保温时的功率 ,加热效率 , ,水的比热容 ,水箱内最低温度为 。
(1)为使控制电路正常工作,保护电阻 的阻值至少为多大?若 为该值,试求热水器刚开始保温时水的温度。
(2)电阻丝 、 、 的阻值分别为多少欧姆?
(3)该热水器在加热状态下,将 、 的水加热到 需要多少时间?