题目内容
【题目】现有电源、开关、电流表、电压表、灯泡、滑动变阻器各一个,其中灯泡的U﹣I图象如图所示。将这些元件用导线连成电路后,闭合开关,滑动变阻器的滑片从最左端向右滑动的过程中,电压表的示数从5V开始减小,电流表的示数从0.3A开始增大。下列结论正确的是
A. 电源的电压为5V
B. 小灯泡的最大功率为0.3W
C. 滑动变阻器的最大阻值为20Ω
D. 整个电路的最小功率是1.8 W
【答案】D
【解析】
根据题意可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,如图所示。当电压表的示数为5V时,电路中的电流为0.3A。
A.由图像得出,当电流为0.3A时,此时灯泡两端的电压UL=1V,则电源电压为:
U=U滑+UL=5V+1V=6V,
故A错误;
B.当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时,灯泡两端的电压和电源的电压相等,由图象可知通过灯泡的电流I′=0.5A,则小灯泡的最大功率为:
PLmax=UI′=6V×0.5A=3W,
故B错误。
C.滑动变阻器阻值最大时,其两端电压为5V,通过其电流为0.3A,由I=可得,滑动变阻器的最大阻值为:
R滑==≈16.7Ω,
故C错误;
D.滑动变阻器阻值最大时,整个电路的功率最小:
Pmin=UI=6V×0.3A=1.8W,
故D正确。
【题目】某家用电热水器,其工作模式和相关参数如下表。如图为电热水器的原理图,包括工作电路和控制电路两部分,通过电磁继电器自动控制电热水器实现加热状态和保温状态的档位变换。R0、R1为电热丝,R2为滑动变阻器,R为热敏电阻(置于电热水器内),其阻值随温度的升高而减小。红灯、绿灯是电热水器工作时的指示灯,忽略指示灯对电路的影响。
型号 | LWI.Z20-19 |
电源 | AD220V 50Hz |
加热功率 | 800W |
保温功率 | 40W |
水容量 | 1.0L |
(1)分析说明当绿灯亮时,电热水器处于保温状态还是加热状态?
(2)工作时,若要提高电热水器的保温温度,如何调节保护电阻R2的滑片?
(3)R1工作时的电阻是多大?
(4)电热水器处于加热状态时,工作4.2min,可使1L水的温度升高40℃。则该电热水器的效率是多少?[。计算结果保留一位小数]