题目内容
【题目】某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图所示。电源电压恒为4.5V,电压表量程“0~3V”,滑动变阻器规格“20Ω 1A”,灯泡L标有“2.5V1.25W”字样(忽略灯丝电阻变化)。在不损坏电路元件的情况下,下列判断正确的是( )
A. 该电路的最小功率是0.81W
B. 滑动变阻器阻值变化的范围是2.5Ω~10Ω
C. 电路中电流变化的范围是0.3A~0.5A
D. 灯泡的最小功率是0.162W
【答案】C
【解析】试题分析:由题意可知,灯泡与变阻器是串联的,电压表测变阻器两端的电压,∵UL=2.5V,PL=1.25W ∴IL=PL/UL=1.25W/2.5V=0.5A,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,根据串联电路电流的特点,所以电路中的最大电流I大=I=IL=0.5A,由于此时电流最大,所以滑动变阻器接入电路中的电阻最小, R总=U总/I=4.5V/0.5A=9Ω,RL=UL2/PL=(2.5V)2/1.25W=5Ω,R小=R总-RL=9Ω-5Ω=4Ω;∵当电压表的示数最大为U大=3V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电流最小,∴UL′=U-U大=4.5V-3V=1.5V,再利用公式I小=UL′/RL=1.5V/5Ω=0.3A,最后利用公式R大=U大/I小=3V/0.3A=10Ω;所以电路中电流的变化范围是0.3A-0.5A,滑动变阻器阻值的变化范围是4Ω-10Ω;灯泡的最小功率为P小L=I小2RL=(0.3A)2×5Ω=0.45W;电路中的最大功率为P总大=UI大=4.5V×0.5A=2.25W;故应选C。
【题目】如图所示是小丽家厨房安装的一个小厨宝。小厨宝利用水箱储水,加热一段时间后,拧开水龙头就会有热水流出。其相关参数如下表所示。
产品名称 | 储水式小厨宝 | ||
额定电压 | 220V | 额定功率 | 1200W |
最高温度 | 75℃ | 额定容量 | 6.0L |
(1)小厨宝正常工作时的电阻是多大?(计算结果保留一位小数)
(2)要把满箱水从15℃加热到38℃,需要吸收多少热量?小厨宝正常工作时至少需要加热多长时间?
(3)小丽了解到有另一种速热式电热水器,额定功率为5000W。冷水流经速热式电热水器时,很快就可流出达到预设温度的热水。小丽家的电能表允许通过的最大电流为10A,通过计算说明在她家的电路中能否安装这种电热水器。