题目内容
【题目】如图所示电路,定值电阻R0=6Ω,灯L标有“6V 3W”字样,灯L的阻值及电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器R的滑片P置于最左端时,电流表的示数为0.8A;滑片P置于最右端时,电流表的示数为0.55A。求:
(1)灯L正常工作时的电阻;
(2)滑动变阻器的最大值;
(3)滑动变阻器滑片P置于最右端,通电10s,灯L消耗的电能。
【答案】(1)12Ω;(2)10Ω;(3)7.5J
【解析】
试题分析:(1)由P=U2/R可得,灯L正常发光时的电阻:RL=U2L/PL=(6V)2/3W=12Ω;(2)当滑动变阻器R的滑片P置于最左端时,定值电阻R0与滑动变阻器的最大阻值R并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,且干路电流等于各支路电流之和,所以,电流表的示数:I=I0+IR=0.8A;滑片P置于最右端时,电流表的示数为0.55A,可得U/12Ω+U/R=0.55A,U/12Ω=0.8A-0.55A=0.25A,所以可得:U=3V,代入上式可得:R=10Ω;(3)滑动变阻器滑片P置于最右端,通电10s,灯L消耗的电能:WL=U2t/RL=7.5J。
【题目】小明猜想电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间有关。为了探究“电流通过导体产生的热量与电流是否有关”,所用的器材有:稳压电源、电流表、滑动变阻器、开关、停表各一个;绝热的塑料盒一个,盒内密封着空气,盒内的电阻丝的阻值是10Ω,插在盒中的温度计量程是0~100℃;导线若干。
(1)用笔画线代替导线,将图中的电路连接完整。
(2)记录实验数据的表格如下表。
实验次数 | 通电时间 t/s | 电阻 R/Ω | 电流 I/A | 盒内空气的 初温t0/℃ | 盒内空气的 末温t/℃ | 盒内空气升高的温度△t/℃ | 热量Q |
1 | 20 | 10 | 0.2 | 20 | 32 | 12 | 小 |
2 | 0.3 | 20 | 47 | 27 | 中 | ||
3 | 0.4 | 20 | 69 | 49 | 大 |
①分析表中的数据,得到的探究结论是: 。
②从表格中提取的能得出该结论的信息是: 。
(3)实验结束后,小明为了缩短实验时间,对原实验方案稍加改动:实验器材不变,通电时间和电流的预设值不变,在每完成一次实验(收集一组数据)后,不断开开关,也不打开通气孔,直接把前一次实验的末温作为下一次实验的初温,再移动滑动变阻器滑片,使电流达到预设值时开始计时,20s后记录末温……
指出改动后方案的两点不足(可以结合原方案的实验数据);
① 。
② 。