题目内容
【题目】如图甲所示,电源电压恒定,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器。闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P从B端至A端的过程中,两电压表示数随电流表示数变化的U-I图象如图乙所示,则
A. 电源电压为12V
B. 滑动变阻器的最大阻值为20Ω
C. 定值电阻R1的最小功率为4.8W
D. MN是V1表示数随A表示数变化的图象
【答案】ABD
【解析】
由甲图可知,电阻R1和滑动变阻器R2串联,电流表测电路中电流,电压V1测R1两端电压,电压表V2测R2两端电压。
滑片P从B点滑到A点的过程中,变阻器连入电路的电阻变小,根据I=可知电路中的电流变大;根据串联分压原理可知,滑动变阻器R2两端的电压变小;由于电源电压不变,则R1两端的电压变大;所以,通过R2的电流随其两端电压的减小而增大,通过R1的电流随其两端电压的增大而增大;由此可知,乙图中MN是R1的U-I图象(即MN是V1表示数随A表示数变化的图象),EF是R2的U-I图象;故D正确;
由图可知,滑片在B点时滑动变阻器的电阻最大,电流最小为:IB=0.4A,此时U1B=4V,U2B=8V,则串联电路的电压特点可得,电源电压:U=U1B+U2B=4V+8V=12V,故A正确;
由乙图可知,滑片在B点时滑动变阻器的电阻最大,电流最小为IB=0.4A,变阻器的电压U2B=8V,则滑动变阻器的最大电阻为:R2大==20Ω;故B正确;
由图乙可知,电路的最小电流为0.4A,此时定值电阻R1两端的电压为4V,定值电阻R1的最小功率:P1小=U1小I小=4V×0.4A=1.6W,故C错误。
【题目】如图所示为某电热饮水机电路原理图,当开关S闭合时,饮水机处于加热状态,当S断开时,处于保温状态。从其说明书上的收集到的信息如下表。为了测量它加热时的实际功率,小明断开家中其它所有用电器,只将该饮水机接入家庭电路,闭合开关S,测得水箱装满时水从20℃升高到100℃所用时间为15分钟,同时观察到家中标有“3000r/kW·h”字样的电能表转盘转过600转(r)。
热水箱容量 | 2L |
额定电压 | 220V |
加热时的额定功率 | 880W |
根据以上信息,求:
(1)加热电阻R1的阻值(不考虑温度对阻值的影响);
(2)水箱中的水从20℃升高到100℃时所吸收的热量[c水=4.2×103J/(kg℃)];
(3)饮水机加热时的实际功率。