题目内容
【题目】小宝同学要测量一个小灯泡的电功率,已知电源电压为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,灯丝电阻大约为,滑动变阻器的规格有A“10Ω 1A”,B “20Ω 1.5A”。
(1)为了测量小灯泡的额定功率,滑动变阻器应选________(选填“A”或“B”)。请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整,要求:滑片向右移动时灯变亮;
(___________)
(2)闭合开关后,应调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为_______V,此时电流表的示数如乙图所示,则小灯泡的额定功率为________W;
(3)为了考察同学们的能力,老师拿来了一个已知额定电流为0.2A,但额定电压未知的小灯泡,一个已知阻值为的电阻和两个开关S1、S2,一个电压表,一个滑动变阻器和导线若干,利用上面的器材为同学设计了如图丙所示的电路来测量小灯泡的额定功率,请你将下面的实验步骤补充完整。
①只闭合开关S、S1,调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为___________。
②闭合开关S、S2,断开S1,______________________(选填“适当调节滑动变阻器的滑片”或“保持滑动变阻器滑片不动”),读出电压表的示数为;
③灯泡额定功率的表达式为:_____________。
【答案】B 2.5 0.95 0.2A×R 保持滑动变阻器的滑片不动 0.2A×(U0-0.2A×R)
【解析】
(1)[1]电源电压是6V,小灯泡的额定电压是2.5V,灯丝电阻大约为10Ω,灯正常工作时的电流大小
I==0.25A<0.6A
电流表选用小量程,灯正常发光时,变阻器分得的电压
U滑=U-UL=6V-2.5V=3.5V
变阻器连入电路中的电阻
R滑==14Ω
考虑到电阻和变阻器允许通过的最大电流,应选用B规格的变阻器。
[2]要求滑片向右移动时灯变亮,即电流变大,电阻变小,即滑片以右电阻丝连入电路中。电流表、电压表选用小量程,电流表串联在电路中,电压表与灯并联,如下图所示:
(2)[3][4]灯在额定电压下的功率为额定功率,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.5V,此时电流表的示数如图乙所示,图中电流表分度值为0.02A,示数为0.38A,则小灯泡的额定功率
PL=ULIL=2.5V×0.38A=0.95W
(3)①[5]只闭合开关S、S1,调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为 0.2A×R。
②[6]闭合开关S、S2,断开S1,保持滑动变阻器的滑片不动,读出电压表的示数为U0。
③[7]在上面的操作过程中,电路的连接关系不变,滑片的位置不动,各用电器的电压不变,灯泡仍正常发光,故灯泡的额定电压为
UL额=U0-0.2A×R
灯泡额定功率的表达式为
P=IL额UL额=0.2A×(U0-0.2A×R)
【题目】太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置,下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息
太阳照射时间/h | 装水量/kg | 吸热板面积/m2 | 水升高的温度/℃ | 水的比热容/J(kg℃)﹣1 | 太阳辐射功率/J(m2h)﹣1 |
10 | 100 | 2.5 | 50 | 4.2×103 | 1.68×106 |
其中太阳辐射功率是指1h内投射到1m2面积上的太阳能.
求:(1)水在10h内吸收的热量;
(2)如果水吸收的热量用天然气来提供,需要完全燃烧多少m3的天然气;(天然气的热值为8.4×107J/m3,天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收)
(3)该太阳能热水器的能量转化效率.
【题目】用两只相同的电加热器,分别给相同体积的水和某种油加热,在开始和加热3min时各记录一次温度,如下表所示。已知ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃), ρ油=0.8×103kg/m3,加热的效率都为90%,油的末温没有达到它的沸点。下列说法正确的是
加热时间(min) | 0 | 3 |
水的温度(℃) | 18 | 28 |
油的温度(℃) | 18 | 43 |
A. 这种油的比热容为1.68×103J/(kg·℃)
B. 这种油的比热容为2.1×103J/(kg·℃)
C. 因为这种油的密度比水小,所以它的比热容比水小
D. 加热效率没有达到100%,是因为电加热器没有把电能全部转化为内能
【题目】小明利用如图1所示的电路测定小灯泡的额定功率。所用器材:小灯泡(标“2.5V 0.3A”的字样),电池组(二节干电池串联,电压为3V),电压表一块,滑动变阻器(,2A),定值电阻(),开关三个和导线若干。
(1)按照图1所示的电路图连接电路,闭合开关前,应将变阻器滑片滑到________(选填“左”或“右”)端;
(2)连接完电路后:小明只闭合S、S1时移动滑片P,电压表示数发生改变;只闭合S、S2时,移动滑片P,小灯泡不发光。于是小明用电压表进行电路故障检测,把电压表并联在某电路元件两端,测试结果如表所示,则电路中一定存在的故障是________(填写选项字母);
测试元件 | 灯泡L | 开关S |
电压表 | 无示数 | 有示数 |
A.灯泡L处断路 B.灯泡L处短路 C.开关S处断路
①只闭合S、S2,移动滑片P,使电压表的示数为2.5V,这时灯泡的实际电功率是________W;
②小明通过课外学习知道,干电池有一定的电阻,我们需要用它的“电压U”和“电阻r”两个物理量来描述它(如图2所示)。于是小红在小明完成步骤①后,将电压表并联在电池组两端,保持滑片P的位置不变,只闭合S、S1时,读出电压表示数为2.55V,则小明实验中所用电池组的电阻r是________。