题目内容
【题目】(10分)小华做测量灯泡电功率的实验,所用小灯泡额定电压为2.5V.
(1)如图甲所示,用笔画线代替导线,将实验电路连接完整.
(2)当电压表的读数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,其值为 A,小灯泡的额定功率为 W.
(3)实验时闭合开关,两表均有示数,然后将灯泡从灯座中取走,电流表 (选填“有”或“没有”)示数,电压表 (选填“有”或“没有”)示数.
【答案】(1)见解析 (2)0.26 0.65 (3)没有 有
【解析】试题分析:(1)滑动变阻器正确连接是一上一下,图中已经连接一个上接线柱,应该连接一个下接线柱,即电源的正极与右端连接,使连入电路中电阻最大,保护电路作用。
(2)电流表连接了0.6A量程电流,读取示数是0.26A,灯泡的额定功率;
(3)灯泡取走后,电流表示数为0,电压表示数最大约为电源电压。
【题目】人造太阳是指像太阳一样通过核聚变,源源不断地产生巨大的能量。2017年7月4日晚中国科学院合肥物质科学研究院等离子物理研究所宣布,如图1,我国的全超导托卡马克核聚变实验装置(俗称“人造太阳”)在全球首次实现了稳定的101.2秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行,创造了新的世界纪录,为人类开发利用核聚变清洁能源奠定了重要的技术基础。若人造太阳成为现实,某城市构想将来在高空设置一个人造太阳(近似认为是一个点,其能量以该点为中心向四周传播),在夜晚利用人造太阳为城市提供能量。在地面距人造太阳500m处一用户利用一面积为2m2的接收装置垂直获取能量,为家中某加热器供电,其内部简化电路如图2所示、其正常工作时的功率如表所示。
S1 | 断开 | 闭合 |
S2 | 闭合 | 闭合 |
功率 | P1=22W | P2=44W |
(1)求R2的阻值;
(2)在实际使用中,该用户接收装置获得能量并转化为电能,在使用高温档时给某材料加热,材料温度升高4℃加热时间为40s。[设电热丝发热全部被材料吸收,材料的质量m=500g,材料的比热容c=0.66×103J/(kg℃),已知半径为r的球其表面积为4πr2.不计传播过程中能量损耗,该接收装置能量转换为电能的效率为15%]
①该加热器的实际功率为多大?
②该人造太阳的功率至少为多少?
(3)利用相同面积的接收装置,为了能从人造太阳中获得更多的能量,在安装人造太阳时应该适当的靠近还是远离地球一些?