题目内容
【题目】(7分)某兴趣小组在进行“伏安法测电阻”实验时,设计了如图甲所示的原理图,实验中提供的器材有:电压为6V的蓄电池、电流表(0~0.6A、0~3A)、电压表(0~3V、0~15V)、滑动变阻器(50Ω 1.5A)、额定电压为2.5V的小灯泡(正常发光时电阻约5Ω)、开关一个、导线若干。
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电压U/V | 0.3 | 0.7 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 |
电流I/A | 0.19 | 0.30 | 0.41 | 0.44 | 0.48 |
(1)实验中电流表应选择 的量程,电压表应选择 的量程,闭合开关前,滑动变阻器应调到 (选择“a”或“b”)端。
(2)闭合开关后,通过改变滑动变阻器的阻值,测得如图乙所示的六组数据,根据实验数据描绘出如图丙所示的U﹣I图象。由于数据记录失误,第三次操作中电流没有记录,通过U﹣I图象估测该数据可能为 A(小数点后保留两位)。通过此图象可发现小灯泡的阻值随着电压增大而 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)若将这个小灯泡与阻值为10Ω的定值电阻串联接在电压为3V的电源两端,则这个小灯泡的实际功率为 W(小数点后保留三位)。
【答案】(1)0~0.6A;0~3V;b;(2)0.34;增大;(3)0.125
【解析】
试题分析:(1)小灯泡的额定电流为I=U/R=2.5V/5Ω=0.5A,所以电流表应选择0~0.6A;小灯泡的额定电电压为2.5V,所以电压表应选择0~3V;闭合开头前,变阻器应处于最大值位置,所以滑片调到b端;(2)由图示可知,随着电压的增加,电流是增大的,但是电流的增加率却是变小的,所以小灯泡的电阻是增大的;所以中间所缺数据应在0.30A-0.41A之间;(3)把10欧电阻的U-I图像作在原图上,当灯L与电阻R串联时,根据图像可知,电流为0.25A时,灯泡的电压为0.5V,电阻R两端电压为2.5V,满足电源电压为3V,所以P实=ULI=0.5V×0.25A=0.125W。
【题目】(8分)饮水机是一种常见的家用电器,具有加热、保温、制冷三项功能,加热和保温的工作电路,可简化为如图甲所示,其中S是一个温控开关,R为发热板。当开关S接a时,饮水机处于加热状态;当水达到一定温度时,开关S自动切换到b,饮水机处于保温状态。其主要功能技术参数见表格图乙。求:
额定电压 | 220W | 总功率 | 620W |
额定频率 | 50Hz | 保险柜容积 | 16L |
加热功率 | 550W | 环境温度 | 10℃~38℃ |
制冷功率 | 70W | 环境温度 | ≤90% |
制热水能力 | ≥90℃ 6L/h | 耗电量 | 1.2kWh/24h |
制冷水能力 | ≤15℃ 0.7L/h | 防触电类 | Ⅰ类 |
(1)该饮水机正常工作1个月(以30天计算)用电多少度?
(2)若水的比热容c=4.2×103J/(kg℃),水的密度ρ=1.0×103kg/m3,若该饮水机将0.7L的水从35℃降至15℃,则水释放多少焦耳的热量?
(3)若保温时功率为加热时功率的0.2倍,电阻R1的阻值是多少?