如图所示,电源电压恒定,小灯泡L标有"6V 3W"的字样(灯丝的电阻不随温度变化而变化)。当只闭合开关S 1时,小灯泡恰好正常发光;当同时闭合S 1和S 2时,电流表的示数为0.8A。
求:
(1)只闭合S 1时,电流表的示数;
(2)R 0的阻值;
(3)同时闭合S 1和S 2时,通电1min电路产生的总热量。
学习电学知识后,小明做了一系列相关实验来巩固学习成果。
(1)"探究并联电路的电流规律"的实验。
①连接如图甲所示电路时,还剩一根导线没连接,请你用笔画线代替导线,将电路实物图补充完整,要求电流表测L 1的电流;
②小明分别测量图乙中A、B、C三点的电流,数据如下:
|
A点电流I A/A |
B点电流I B/A |
C点电流I C/A |
灯泡L 1、L 2并联 |
0.2 |
0.3 |
|
图丙是电流表在C点时的示数,则I C为 A;
③接下来他选用规格 (选填"相同"或"不同")的小灯泡,再次测量各点电流,这样操作的目的是 。
(2)"测小灯泡额定功率"的实验
小明想测量额定电压为U 额的小灯泡的额定功率,却发现电流表损坏了,他又找来一个滑动变阻器R 1(最大阻值为R 1),设计了如图丁所示的电路,连接电路进行实验。
①小明移动滑片P 0到b 0端,闭合开关S,接下来操作步骤的合理顺序是 (用字母表示)。
A.移动滑片P到a端;
B.保持滑片P 0位置不动;
C.调节滑片P 0使电压表的示数为U 额;
D.移动滑片P到b端,记录此时电压表的示数为U;
②小灯泡的额定功率P 额= (请用题中符号U 额、U、R 1表示)。
电子拉力计的简化原理如图。滑动变阻器的滑片P与弹簧上端固定在一起,同方向升降。在弹性限度内,弹簧所受拉力越大,弹簧伸长量越大。闭合开关后,下列说法正确的是( )
A. |
滑动变阻器接入电路中的电阻随拉力增大而增大 |
B. |
电流表的示数随拉力增大而增大 |
C. |
电压表的示数随拉力增大而增大 |
D. |
定值电阻R 0消耗的电功率随拉力增大而减小 |
小明设计的电路图如图1,小灯泡 、 的额定电压分别为 、 。
(1)根据电路图,用笔画线表示导线,把图2中的实物连接起来。
(2)电路正确连接后,闭合开关,两灯发光,如图3电压表 的示数为 , 的示数为 , 是否正常发光? 。
(3)小明将 换成额定电压为 的 ,闭合开关后发现 亮,而 不亮。
①小明认为此时 烧断,他判断是否正确?
,依据是 。
②小芳认为 两端电压不够,将图2中的电池增至三节。闭合开关,两灯不亮,此时 、 的示数均为 ,这可能是 烧断(选填" "" " 。
如图所示,小灯泡 的额定电压为 ,定值电阻 阻值为 ,闭合开关,流过 的电流为 ,流过 的电流为 .求:
(1)此时 的电阻;
(2) 的实际功率;
(3)通电 , 、 共消耗的电能。
我们用图中的装置进行实验,根据现象可推断定值电阻 和 的大小关系。
(1)定值电阻 和 分别加热容器内的油(甲瓶中的油比乙瓶中的多)。两电阻工作相同时间,油均未沸腾,观察到甲温度计升温比乙温度计多。该过程电阻产生的热量全部被油吸收。根据上述实验可得" 产生的热量比 多",依据是 。
(2)根据上述信息,可判断 (选填" "" "" " 。
小明家的台灯是通过电位器来调节亮度的。他猜想:台灯变亮时电位器消耗电能的功率会变小,为此他设计了甲所示的电路进行探究。已知电源电压为 并保持不变,电压表 个,电流表 ,滑动变阻器规格为" ",小灯泡 标有" "字样(忽略温度对灯丝电阻的影响)。
(1)电路中 是 表, 是 表,
(2)实验中,小灯泡正常发光时电流表的示数为 。
(3)根据实验数据,绘制出滑动变阻器的电功率 与小灯泡的电功率 的关系如图乙所示。由图可知:小灯泡的电功率(亮度)变大时,滑动变阻器的电功率 。
(4)假设实验所用的小灯泡能承受的最大电压可以高出其额定电压的 ,在确保电路中各元件安全的情况下,移动滑动变阻器的滑片,小灯泡的电功率变化范围是从 至 。
某款电热饮水机具有加热和保温两挡,额定电压为 .图甲是其电路原理图。 为温控开关, , 为电热丝(阻值不变),某饮水机在额定电压下工作的电功率 与时间 的关系图象如图乙所示求:
(1)饮水机处于加热挡阶段消耗的电能;
(2)饮水机处于保温挡时,通过 的电流;
(3) 的阻值。
如图所示为"探究电流通过导体产生的热量跟 的关系"的实验装置。实验中用 形管内液面高度差的大小来反映电流通过导体产生热量的多少,这种方法叫 (选填"控制变量"或"转换" 法。通电一段时间后,左侧容器内空气吸收的热量比右侧的 (选填"多"或"少" 。
小明在实验室探究电学实验,有如下器材:电压表、电流表、滑动变阻器、开关、电源(电压恒为4.5V)、定值电阻R(分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)、小灯泡(额定电压为2.5V)、导线若干。
(1)在探究“电流与电阻的关系”实验中:
①小明设计了如图甲所示电路,请你帮他将图乙所示的实物图连接完整。
②闭合开关前,要将滑动变阻器滑片移至 (选填“A”或“B“)端;电路中滑动变阻器起到保护电路和 的作用。
③闭合开关,发现无论如何移动滑动变阻器的滑片,电流表有示数,电压表示数为零,此时电路出现的故障可能是 。
④小明排除故障后继续实验,先将5Ω的电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,直到电压表示数为2.5V,记下电流表示数;断开开关,把5欧电阻换为10欧的电阻,再闭合开关,应向 (选填“A”或“B“)端移动滑动变阻器的滑片,才能使电压表示数仍为2.5V,同时再记下电流表的示数。
⑤为确保所给的5个定值电阻接入电路后都能正常进行实验,那么,应该选取最大阻值不小于 Ω的滑动变阻器。
(2)完成以上实验后,小明将定值电阻换成小灯泡,想要测量它的额定电功率。在不损坏小灯泡的情况下,移动滑动变阻器的滑片,记录多组小灯泡两端的电压值及对应的电流值,根据这些数据绘制出了小灯泡的“I﹣﹣U”关系图象(如图丙所示)。分析图象可知,小灯泡正常工作时灯丝电阻为 Ω,小灯泡的额定功率是 W.从图象还可以看出,小灯泡灯丝的电阻是 (选填“变化或“不变”)的,造成这一现象的原因是灯丝电阻随 升高而增大。
如图甲是一种电热加湿器,其原理如图乙所示,闭合开关,当电热丝R将加热仓中的水加热到沸腾后变成水蒸气喷出,增加空气的湿度。当加热仓中的水对底部的压强减少到一定程度时,注水阀门便会自动打开从储水箱中注水。加湿器的工作电压为220V,最大功率为40W,气雾调节器R2的阻值范围是0﹣1210欧。求:
(1)电热丝R1的电阻值;
(2)若加热仓以最大功率工作时的效率为84%,那么将加热仓中质量为30g温度为20℃的水加热到100℃需要多长时间?[c水=4.2×103J(kg•℃)]
(3)设电热丝电阻不变,电热丝R1工作时最小功率是多少?
在如图甲所示的电路中,电源电压恒定,定值电阻R1的阻值为16Ω,滑动变阻器的最大阻值是40Ω,小灯泡的额定电压为6V,通过小灯泡的电流与其两端电压的关系如图乙所示。当开关S2闭合,S1、S3断开时,滑动变阻器接入电路中的阻值为4Ω,小灯泡恰好正常发光。求:
(1)小灯泡的额定功率;
(2)电源电压;
(3)当开关S1、S2、S3都闭合时,移动滑动变阻器的滑片P,当电路消耗的总功率为6W时,求滑动变阻器接入电路中的电阻值。
小李家的电饭煲铭牌模糊不清,为了测其额定功率,他关掉家里其他所有用电器,让电饭煲正常工作1min,观察到家里标有3000r/(kW•h)的电能表转盘转了50转,则这段时间内电饭煲消耗的电能是 J,其额定功率是 W.1度电可供小李家中的4盏“220V 5W”的LED灯同时正常工作 h。
如图甲所示,电源电压保持不变,R 0为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S,滑动变阻器的滑片从一端移动到另一端的过程中,电压表和电流表的示数与R的关系分别如图乙、丙所示。下列说法正确的是( )
A. |
电源电压为6V |
B. |
滑动变阻器R的最大阻值是20Ω |
C. |
R 0的最小电功率为0.4W |
D. |
当滑片P置于中点时,R的电功率为0.8W |
澎澎家新买了一个养生壶,它有高、中、低三个加热挡位,其内部简化电路如图所示,R1、R2都是加热电阻,且R1>R2,养生壶的部分参数如表格所示。
额定容量 |
1L |
额定电压 |
220V |
高温挡功率 |
1000W |
中温挡功率 |
|
低温挡功率 |
200W |
(c水=4.2×103J/(kg•℃)、(ρ水=1.0×103kg/m3)
求:(1)中温挡功率是多少?电阻R2的阻值是多少?
(2)在标准大气压下,将1L水从20℃加热至沸腾,水吸收的热量是多少?
(3)将1L水从20℃加热至沸腾最少的时间是420s。此过程中养生壶的加热效率是多少?