题目内容
【题目】图甲是某款电热水龙头。即开即热、冷热兼用。图乙是它的原理电路。R1、R2为电热丝，通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路，从而实现冷水、温水、热水之间切换。有关参数如下表。不考虑温度对电阻丝的影响，请回答下列问题：
额定电压 | 220V | |
额定功率 | 温水 | 2200W |
热水 | 3000W | |
（1）分析电路图可知，当开关置于0、1时，电路处于断路；水龙头放出的水是冷水；开关置于1、2时，只有R1接入电路，水龙头放出的水是_____（选填“温”或“热”）水。此时电路中的电流是多大_____？
（2）水龙头放热水时，正常工作1min，消耗的电能是多少______？
（3）根据表格中的数据，求R2的电阻是多大______？
【答案】温 10A 1.8×105J 60.5Ω
【解析】
（1）根据开关位置的改变，判断出电路的连接情况，然后根据P=UI=
判断功率的大小，由此可知热水或温水的档位；利用P=UI求电路工作电流；（2）知道温水功率，利用W=Pt求消耗的电能；（3）知道热档的电功率和温水档的功率，求出
消耗的电功率，利用P=UI=求的阻值．
（1）当开关处于位置0、1时，电路是断路，此时放出的是冷水；当开关处于位置1、2时，只有电阻
接入电路，电路电阻最大，根据P=UI=可知：此时功率最小，可见此时放出的是温水；由表中数据可知：当开关处于位置1、2时，电路的功率为2200W，由P=UI得，此时电路工作电流：I=
=
=10A；
（2）水龙头放热水时，电路的总功率是3000W，正常工作1min消耗的电能：W=
t=3000W×60s=1.8×105J；
（3）温水状态下，只有工作，故消耗的功率：
=2200W，热水状态下，电阻、并联，消耗的电功率
=-
=3000W-2200W=800W，的电阻：=
=
=60.5Ω．
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【题目】小彬用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”。电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“20Ω
2A”字样，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个。
（1）请你用笔画线代替导线，把图甲所示的实验电路补充完整。
（_______）
（2）小彬把5Ω定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电流表有示数而电压表无示数，则电路中的故障可能是_____（写出一种可能性）；排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数如图乙所示，此时电路中的电流为_____A。
（3）将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻，闭合开关，应把变阻器滑片向_____（选填“A”或“B”）滑动，同时眼睛盯住_____表使其示数不变，记录此时另外一个电表的示数。
（4）将10Ω定值电阻换成20Ω定值电阻，重复步骤（3）实验记录的多组数据如下表所示，分析数据可得出结论：_____。
实验次数 | 定值电阻/Ω | 电流表示数/A |
1 | 5 | |
2 | 10 | 0.18 |
3 | 20 | 0.09 |
（5）探究中若换用50Ω的定值电阻接入电路，无论怎样调节滑片P，电压表示数始终_____（填“大于”“小于”或“等于”）所需电压，故此电阻在本次实验中不能使用。
（6）完成上述实验后，小雪想用原电路测量一段电阻丝Rx的阻值（约10Ω）。她用电阻丝Rx替换了原来的定值电阻，闭合开关后发现电压表已损坏，于是将其拆除，在不改变其他电路元件的连接方式的情况下小雪也完成了实验。请在框中画出实验电路图
（_______）
简述实验步骤并写出计算Rx的最后表达式（已知滑动变阻器的最大阻值为R0）。实验步骤：
Ⅰ、断开开关，按照电路图连接实物：
Ⅱ、将滑动变阻器的滑片滑到最大阻值处，_____；
Ⅲ、_____。则待测电阻的表达式为：Rx＝_____。
