题目内容
【题目】在探究“电流与电阻关系”的实验中,为同学们提供了以下实验器材:
电源一个(电压6V);定值电阻R1=10Ω、R2=20Ω、R3=30Ω;滑动变阻器A(0~20Ω1A),滑动变阻器B(0~50Ω1A);电流表、电压表各1只,开关1个、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将电路补充完整。
(___)
(2)某同学将R1接入电路后闭合开关,调节滑片P使电压表示数为3V,并记下此时电流表的示数;
(3)断开开关,更换电阻,先后将R2、R3接入电路进行实验,应选用的滑动变阻器是_____(选填“A”或“B”);当用R3替换R2后,滑动变阻器的滑片P应向_____端滑动(选填“a”或“b”)。
(4)实验数据如下表所示
电阻R/Ω | 10 | 20 | 30 |
电流I/A | 0.30 | 0.15 | 0.10 |
根据表中数据可得出的实验结论为:_____。你是如何从表中数据得出上述结论的?_____。
【答案】 B a 电压一定时,电流与电阻成反比 每一组电流与电阻的乘积相等
【解析】
(1)由欧姆定律求出电路中的最大电流,确定电流表选用的量程与R串联;(3)研究电流与电阻的关系时,要控制电压表示数不变,根据串联电路电压的规律求出故变阻器分得的电压,由分压原理,求出变阻器连入电路中的电阻确定应选用滑动变阻器;根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压相同,当换上大电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向;(4)根据表中电流I与电阻R的乘积为一定值分析得出结论。
(1)根据题意,当10Ω的电阻接入电路时,电流最大,此时即使滑动变阻器接入电路为零,则电流为:,此电流不超过电流表的小量程,所以实物中连接定值电阻的左端到电流表的“0.6A”接线柱即可,如图:
(3)将R3接入电路时,要保证电压表的示数仍为3V,所以此时电流为:
,则滑动变阻器的阻值为:所以应选用滑动变阻器B;根据串联电路的分压特点,电压与电阻成正比,所以当用R3替换R2后,滑动变阻器接入电路的电阻也应变大,即滑片P应向a端滑动。 (4)分析实验数据,第一组的电流与电阻的乘积都相等,所以可得:电压一定时,通过导体的电流与超导体的电阻成反比。
【题目】下表是某储水式电热水器的铭牌:
型号:DSZF﹣C40J20D | 设计代号:C1 |
额定容量:40L | 额定功率:2000W |
额定电压:220V | 额定频率:50Hz |
额定压强:0.7MPa | 防水等级:IPX4 |
已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg℃)),水的密度是ρ水=1.0×103kg/m3
根据表中的数据,试求:
(1)电热水器正常工作的电流是多大?(结果保留两位小数)
(2)电热水器里的水刚好是额定容量时,把这些水从20℃加热到50℃,水吸收的热量是多大?
(3)电热水器正常工作时放出的热量80%被水吸收,那么加热这些水需要多长的时间?