题目内容
【题目】如图所示电路,电阻R1=10Ω,当开关S1闭合,S2断开,滑动变阻器的滑片P移到最右端时,电压表示数为6V,电流表示数为0.3A;当开关S1、S2都闭合,滑片P移到最左端时,电流表示数为1.5A。求:
(1)电源电压与滑动变阻器的最大阻值;
(2)定值电阻R2的阻值;
(3)若开关S1、S2都闭合,滑片移到中点时,则电流表示数是多少?(计算结果保留两位小数)。
【答案】(1)9V;20Ω;(2)15Ω;(3)0.56A。
【解析】
(1)当开关S1 闭合,S2 断开,滑片P滑至最右端时,R1 与滑动变阻器串联,因串联电路两端的电压等于各部分电路两端电压之和,由可得,电源电压:
。
滑动变阻器的最大阻值:
。
(2)当开关S1 、S2 均闭合,滑片P滑至最左端时,R1 、R2 并联,通过电阻R1的电流:
,
根据并联电路电流的规律知, 定值电阻R2的电流为:
;
定值电阻R2的阻值:
;
(3)若开关S1 、S2都闭合,滑片移到中点时,电阻R1 和R2先并联,再和串联,电阻R1 和R2并联的总电阻:
,
电阻R1 和R2先并联,再和串联后的总电阻:
,
此时电路的电流为:
。
答:(1)电源电压为9V,滑动变阻器的最大阻值为20Ω;
(2)定值电阻R 2的阻值为15Ω;
(3)电流表示数是0.56A。
【题目】如图甲是电热水龙头,“即开即热、冷热兼用”。如图乙是它的电路原理图,R1、R2为电热丝,通过旋转手柄带动开关S在1、2、3之间接通对应的电路,从而实现冷水、温水、热水之间的切换。它的有关技术参数如表。请回答下列问题:
额定 | 温水 | 2kW |
功率 | 热水 | 2.8kW |
额定电压 额定频率 | 220V 50Hz |
(1)开关处于位置2时,处于温水档;开关处于位置3时,处于热水档。请根据铭牌中提供的信息计算出电阻R1的阻值和热水档时电路中的总电流。(计算结果保留一位小数)
(2)开关置于温水档时,每分钟可将14℃的冷水加热至32℃;开关置于热水档时,每分钟可将质量相同的水从14℃加热至50℃,求这两档水龙头的电热效率之比。
(3)由题中获得的信息,请你从物理学角度就该水龙头“温”、“热”两档的使用进行对比评价。(无需数据分析)