题目内容
【题目】小斐同学用如图甲电路,探究“保持电压不变时,电流跟电阻的关系”。实验器材:电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一只,一个开关,四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、25Ω),三只滑动变阻器导线若干。
(1)请将图甲中的电路图连接完整。
(____________)
(2)该实验,自变量是_____(选填“电流”或“电阻”).
(3)实验中,小斐先用5Ω的电阻做完实验后,换成10Ω的电阻,滑动变阻器的滑片应该向_____(选填“A”或“B”)端移动,使电压表示数不变。
(4)实验中多次改变R的阻值,并得到多组实验数据,由这些数据得到如图乙所示的图像,图像乙中阴影部分的面积表示的物理量是_____由图像分析,可得结论:_____.
(5)当小斐改用25Ω的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,都无法使电压表的示数达到实验要求的值。如果要使实验顺利进行,则她应选用的滑动变阻器的是_____(填编号);
A.“10Ω 2A” B.“30Ω 1A” C.“35Ω 0.3A”
【答案】 电阻 A 定值电阻两端的电压 当电压一定时,电流与电阻成反比 B
【解析】
(1)[1]由图乙可知,当电阻为5Ω时,通过它的电流为0.5A,电压为
U=IR=0.5A×5Ω=2.5V,
保持电压表的示数为2.5V不变,电压表选择0-3V量程,电压表和电阻并联,电流表串联在电路中,如图所示:
(2)[2]该实验探究电流跟电阻的关系,自变量是电阻;
(3)[3]换成10Ω的电阻,若滑片位置不动,根据分压原理可知,定值电阻两端的电压将变大,为保持电压表示数不变,则应减小定值电阻两端的电压,增加滑动变阻器两端的电压,增加变阻器接入电路的阻值,故滑片应向A端移动;
(4)[4]由图乙所示图象可知,阴影部分的面积等于电流和电阻的乘积,由U=IR可知表示的物理量是电压;
[5]通过电阻的电流与电阻值的乘积不变,是一个定值,这说明:在电压不变时,电流与电阻成反比;
(5)[6]由图乙可知,当电阻为5Ω时,通过它的电流为0.5A,电压为
U=IR=0.5A×5Ω=2.5V,
保持电压表的示数为2.5V不变,改用25Ω的电阻继续实验时,电路中的电流是0.1A,滑动变阻器的阻值为:
R滑==20Ω,
所以要使实验顺利进行,变阻器的最小阻值为20Ω,如果选择变阻器“35Ω 0.3A”,它最大电流为0.3A,当5Ω的电阻接入电路,通过它的电流为0.5A,超过变阻器的最大电流,会烧坏变阻器,所以选择变阻器“30Ω 1A”,故选B。
【题目】寒冷的冬天,小航给住在农村的奶奶买了一个如图所示的“暖手宝”,铭牌如表所示,请回答下列问题:
产品名称 | 暖手宝 |
额定功率 | 440 W |
额定电压 | 220 V |
通电储热 | 5~8分钟 |
电源线长 | 约80 cm |
暖手宝直径 | 约200 mm |
(1)该“暖手宝”正常工作时通过的电流和电阻各是多少?
(2)该“暖手宝”正常工作3分钟产生的热量是多少?
(3)小航奶奶家离变电站较远(变电站输出的电压为220V),输电导线的总电阻为11Ω,当小航在奶奶家断开其他用电器只使用该“暖手宝”时,“暖手宝”消耗的实际功率是多少?(保留一位小数,不考虑温度对电阻的影响)