题目内容
【题目】在某次科技活动中,何老师给同学们展示一个如图甲所示的黑盒子,绝缘外壳上有A、B、C三个接线柱。何老师告诉同学们,盒内电路由两个定值电阻连接而成。小红同学设计了如图乙所示的电路来研究盒内电阻的连A接情况及其电功率。已知电源电压恒定不变,是阻值为的定值电阻,R1是滑动变阻器。小红进行了如下的实验操作:
(1)把BC两个接线柱接到MN之间,只闭合开关S,将R1的滑片移至最左端时,电压表示数为1.8 V,电流表乙示数为0.6 A;
(II)用导线把AC连接起来,再将AB接线柱接入MN之间,闭合开关S和S1,此时电流表的示数为1.8 A;
(III)把AC两个接线柱接到MN之间,只闭合开关S,小红发现将R1的滑片从某位置移至最左端或最右端时,电压表的示数均变化了0.45 V,电路的总功率均变化了0.18 W。
(1)请根据操作(I)求出黑盒子BC间的电阻;
(2)在操作(II)中,求黑盒子工作5分钟消耗的电能;
(3)请画出黑盒子内的电路图,并标明各电阻的阻值。
【答案】(1) (2) 1944 (3)
【解析】
(1)把BC两个接线柱接到MN之间,只闭合开关S,将R1 的滑片移至最左端时,电压表测BC两端的电压,电流表测电路中的电流,由知道,黑盒子BC间的电阻是:
(2) 把BC两个接线柱接到MN之间,只闭合开关S,将R1 的滑片移至最左端时,由于串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,由知道,电源的电压是:
U=UBC +IR0 =1.8V+0.6A×3Ω=3.6V,
用导线把AC连接起来,再将AB接线柱接入MN之间,闭合开关S和S1 ,电路为黑盒子的简单电路,则黑盒子工作5分钟,消耗的电能是:
W=UIt=3.6V×1.8A×5×60s=1944J
(3)用导线把AC连接起来,再将AB接线柱接入MN之间,黑匣子的电阻是:
把AC两个接线柱接到则之间,只闭合开关S时,电路中电流的变化量是:
此时黑匣子的电阻是:
,
综上可知,黑盒子BC间的电阻为3Ω,用导线把AC连接起来后AB间电阻为2Ω,AC间的电阻为9Ω,故黑盒子内的电路图如下图所示:
【题目】家用电饮水器有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关S0自动控制),从说明书上收集到如下表数据及图所示的电路原理图。
热水箱容量 | 2.5 L |
额定电压 | 220 V |
加热状态的功率 | 440 W |
保温状态的功率 | 50 W |
(1)当温控开关S0断开时,电饮水器处于________工作状态;
(2)求电饮水器在加热状态下的工作电流________;
(3)求电阻R2的阻值_______;
(4)连续加热50s时,水吸收了19800J的热量,求此时电饮水器的效率______。
【题目】甲灯标有“6V 3W”的字样,乙灯标有“6V 6W”的字样,若将它们串联后接入电压为6V的电路中,两灯中较亮的是_____灯;若将它们并联后接入电压为6V的电路中,两灯中较亮的是_____灯。