题目内容
【题目】如图甲所示的电路中,电源电压U=18v且保持不变,定值电阻R1的U﹣I关系图象,如图乙所示,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,R2是一个标有“100Ω 1A”字样的滑动变阻器,闭合开关S后,若使电流表和电压表均能正常工作,则这个电路消耗的最大功率是W,R1消耗的最小功率是W.
【答案】10.8;1.125
【解析】解:(1)由I﹣U图象得,电阻电阻R1的阻值R1= = =8Ω;(2)由电路图知,电阻R1与滑动变阻器R2串联,电流表测流过电路的电流,电压表测滑动变阻器两端的电压;滑动变阻器接入电路的阻值为零时,电路电流最大,I= = 2.25A,超过了电流表量程0.6A,所以电路允许通过的最大电流I最大=0.6A,电路消耗的最大功率P最大=UI最大=18V×0.6A=10.8W;(3)电路电流最小时,电阻R1消耗的功率最小,滑动变阻器阻值全部接入电路时,电路电流最小,此时滑动变阻器两端的电压U滑= = ≈16.67V,大于电压表量程15V,不能保证电路安全,因此当电压表示数为15V时电路电流最小,此时电阻R1两端电压U1′=U﹣U滑=18V﹣15V=3V,I最小=I1= = =0.375A,R1消耗的最小功率P1最小=U1′I最小=3V×0.375A=1.125W. 所以答案是:10.8;1.125.
【考点精析】利用欧姆定律及其应用和电功率的计算公式对题目进行判断即可得到答案,需要熟知欧姆定律的应用: ① 同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大.(R=U/I) ② 当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小.(I=U/R) ③ 当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大.(U=IR);计算电功率公式:P =W/t ;P=UI ; 式中单位P→瓦(w);W→焦;t→秒;U→伏(V);I→安(A)计算电功率还可用公式:P=I2R和P= U2/R.
【题目】小明的妈妈为了改善早餐的营养,买了一台全自动豆浆机,如图甲所示.图乙所示是豆浆机的主要结构:中间部位是一个带动刀头的电动机,用来将原料进行粉碎打浆;外部是一个金属圆环形状的电热管,负责对液体加热煮沸.下表是这个豆浆机的主要技术参数;图所示是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机交替工作的“P﹣t”图象.
型 号 | SYL﹣624 |
额定电压 | 220V |
额定频率 | 50Hz |
电机功率 | 120W |
加热功率 | 1210W |
容量 | 1000mL |
请解答下列问题:
(1)豆浆机正常工作时的最大电流是多大?
(2)豆浆机正常工作做一次豆浆,总共消耗的电能是多少?
(3)在一次豆浆机工作的时候,小明将家里的其它用电器都关闭,他观察到豆浆机的电热管工作时,家里标有“1200r/kWh”字样的电能表转盘在1min内转过了20转.此时电路的实际电压是多大?
【题目】某同学为了探究节能问题,分别用电磁炉和煤气炉(使用煤气)给质量为2.5kg的水加热,实验数据如下表.(煤气的热值是4.0×107J/m3 , 水的比热容为4.2×103J/(kg℃)
气、电能耗对比 | 气、电能耗对比 | |||
加热前 | 加热后 | |||
电磁炉 | 煤气炉 | 电磁炉 | 煤气炉 | |
水的温度 | 15℃ | 15℃ | 95℃ | 95℃ |
电或煤气的用量 | 0.00J | 0.00m3 | 9.20×105J | 4.00×10﹣2m3 |
(1)水吸收的热量是多少焦?
(2)电磁炉和煤气炉的效率分别是多少?(效率是指有效利用的能量与炉具消耗的总能量的比值)
(3)本实验中,电磁炉和煤气炉相比,哪一个更节能?为什么?