题目内容
【题目】【2016·黔东南州卷】如图所示,电源电压为6V,R1为“40Ω,0.25A”滑动变阻器,R2为“10Ω,0.5A”电阻,电压表量程为0~3V。图中虚线框内接一只“20Ω,0.4A”电阻R(未画出)。已知:①闭合S1和S3,断开S2时,调节R1使其接入电路的阻值为10Ω,此时电路消耗的电功率为1.2W;②断开S3,闭合S1、S2,调节R1使其接入电路的阻值为6Ω,此时电压表的示数为1.0V。
(1)在情形①中,求电路的总阻值;
(2)根据情形①和②,在图中虚线框内将R连入电路;
(3)当闭合所有开关时,为保证电路安全,求滑动变阻器R1接入电路的阻值范围。
【答案】(1)电路的总阻值为30Ω;
(2)
(3)滑动变阻器R1接入电路的阻值范围为4Ω~20Ω。
【解析】
(1)根据可得,在情形①中,电路的总阻值:(2)由情形①可知,电阻R应与滑动变阻器R1串联;由情景②可知,电阻R与R1和R2串联,所以虚线框内的电路如图所示:
(3)闭合所有开关时,R2被短路,电阻R与滑动变阻器R1串联,电压表测R1两端的电压;
当电路中的电流最大时,滑动变阻器接入电路的电阻最小,因为串联电路中各处的电流相等,且滑动变阻器允许通过的最大电流为0.25A,电阻R允许通过的最大电流为0.4A,所以电路中的最大电流为0.25A,此时电路中的总电阻:,
滑动变阻器接入电路中的最小阻值:Rmin= R总'-R=24Ω-20Ω=4Ω;
当电压表的示数U滑=3V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,
因为串联电路中总电压等于各部分电路两端电压之和,所以R两端的电压:UR=U–U滑=6V-3V=3V;
此时电路中的电流:
滑动变阻器接入电路中的最大阻值:.
故滑动变阻器接入电路的阻值范围为4Ω~20Ω.
【题目】【2016·通辽卷】养生壶是一种用于养生保健的可以烹饮的容器,类似于电水壶,其最大的特点是釆用一种新型的电加热材料,通过髙温把电热膜电子浆料(金属化合物)喷涂在玻璃表面形成 面状电阻,在两端制作银电极,通电后产生热量把壶内的水加热.小明家买了一个养生壶(图甲),其铭牌如表所示.
型号 | HX﹣201504 |
额定电压 | 220V |
频率 | 50Hz |
额定功率 | 1210W |
(1)该养生壶正常工作时,面状电阻的阻值多少?
(2)若壶内装有2L温度为20℃的水,在一个标准大气压下,将水烧开,此过程中水吸收的热量是多少?[c水=4.2×l03J/(kg℃),lL=1×10﹣3m3]
(3)小明关闭了家中的其他所有用电器,只用该壶在加热过程中家用电能表(图乙)的转盘 5min内转了300转,此过程中养生壶消耗的电能和实际电功率各是多少?