题目内容
【题目】如图所示,在测量小灯泡的电功率的实验中(小灯泡的额定电压为2.5V)。
(1)图甲是小明连接的实物电路,其中一根导线有连接错误,请你在该导线上打“×”并用笔画线代替导线正确连线。
(______)
(2)故障排除后,闭合开关,发现电压表示数为2V,要测定小灯泡的额定功率,应将滑片_____(填“A”或“B”)端移动,直至电压表的示数为2.5V,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是_____W。
(3)据测所测数据,画出小灯泡的电流与电压的关系图象(如图丙),发现图线弯曲,主要原因是温度升高,灯丝电阻_____(填“变大”或“变小”)。
(4)若把这样的两只灯泡串联接在4V的电源上,则此时两个小灯泡消耗的实际功率总和是_____W。
(5)小明想知道实验所使用的滑动变阻器的最大阻值,发现此时电流表损坏,于是小明在原有器材基础上增加一个开关,设计如图丁所示电路(电源电压未知),帮他完成测量:
①断开S1、闭合S2,将滑动变阻器滑片移至最_____端,记下此时电压表的示数为6V;
②断开S2、闭合S1,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为_____V,灯正常发光;
③_____(填开关的状态),保持滑动变阻器的滑片位置不动,记下此时电压表的示数为1.5V;
④则滑动变阻器的最大阻值为_____。
【答案】 B 1.4W 变大 2W 最右端 3.5 断开S1、闭合S2 25
【解析】
(1)[1]电压表正负接线柱接反,滑动变阻器与灯泡右端之间的连线改为与灯泡左端连接,作图如下
(2)[2]电路为滑动变阻器与小灯泡串联,此时小灯泡两端电压低于额定电压,为使电压升高,由串联分压可知,应使滑动变阻器接入阻值减小,故滑片应向B端移动。
[3]如图乙电流表接小量程,读数为0.56A,则小灯泡额定功率为
P额=U额I额=2.5V×0.56A=1.4W
(3)[4]由图像可知电压变化率大于电流变化率,结合可知,温度升高,灯丝电阻变大。
(4)[5]把这样的两只灯泡串联接在4V的电源上,由串联分压可知,每个灯泡两端电压为2V,由丙图可知,此时电路电流为0.5A,则电路总功率为
P=UI=4V×0.5A=2W
(5)①[6]电源电压未知,则应先测得电源电压,断开S1、闭合S2,将滑动变阻器滑片移至最右端,此时电路为滑动变阻器的简单电路,滑动变阻器全部接入电路,电压表测电源电压。
②[7]断开S2、闭合S1,电路为滑动变阻器与小灯泡串联电路,电压表测量滑动变阻器两端电压,小灯泡额定电压为2.5V,电源电压为6V,则由串联分压可知,滑动变阻器分压为3.5V,则应使电压表示数为3.5V时,灯正常发光。
③[8]为测滑动变阻器最大阻值,则断开S1,闭合S2,此时滑动变阻器全部接入电路。
④[9]断开S2、闭合S1,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为3.5V,灯正常发光,此时电路电流为0.56A,则滑动变阻器滑片以左接入阻值为
当断开S1,闭合S2时,电路为滑动变阻器的简单电路,电压表测滑动变阻器滑片以左电压大小,则由串联分压可求滑动变阻器滑片以由电阻为
则滑动变阻器最大阻值为
R滑=R左+R右=6.25Ω+18.75Ω=25Ω
【题目】小明的爸爸从国外带回一个电热水壶,铭牌上的几个参数翻译过来后如图。
额定电压 | |
额定功率 | 800W |
频率 | 50Hz |
热效率 | 60% |
容积 | 1L |
(1)该电热水壶中发热体的电阻为大?正常工作的电流是多少?
(2)若接在我国的家庭电路中,并能使它正常工作,需要在它的外部串联一个多大的电阻。
(3)某天用电高峰的时候,小明将改装好的电热水壶装满1kg温度为30℃的水,用了11min40s的时间才将水烧开(1标准大气压下),则电热水壶实际消耗的功率是多少?