题目内容
【题目】如图所示电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器(a、b为其两端点),闭合开关S,当滑片P在b端时,电流表示数为0.2A,R2消耗的电功率为2W,当滑片P移动至某一位置时,电流表示数为0.5A,R2消耗的电功率为3.5W,则当滑片P从a移到b的过程中( )
A. 电压表示数变化了12V
B. 电流表示数变化了1.2A
C. R1消耗的电功率变化了5W
D. 电路消耗的总功率变化了12W
【答案】D
【解析】试题分析:由图示可知,电阻R1和滑动变阻器R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中电流.
当滑片P在b端时,电路的电流I1=0.2A,R2消耗的电功率P2=2W,根据公式P=UI可得,R2两端的电压:
U2=P2/I1=2W/0.2A=10V,由于串联电路中总电压等于各分电压之和,根据公式I=U/R可得,电源的电压:U=I1R1+U2=0.2A×R1+10V,当滑片P移动至某一位置时,电路中的电流I2=0.5A,R2消耗的电功率U2′=3.5W,
则R2两端的电压:U2′=P2′/I2=3.5V/0.5A=7V,电源电压:U=I2R1+U2′=0.5A×R1+7V,由于电源的电压不变,
故0.2A×R1+10V=0.5A×R1+7V,解得:R1=10Ω,电源电压:U=I1R1+U2=0.2A×10Ω+10V=12V;当滑片P在b端时,电路为R1的简单电路,电压表测电源的电压,则当滑片P从a移到b的过程中,电压表示数的变化量:△U=U﹣U1=U﹣(U﹣U2)=U2=10V,故A错误;此时电路中的电流:I=U/R1=12V/10Ω=1.2A,
则当滑片P从a移到b的过程中,电流表示数的变化量:△I=I﹣I1=1.2A﹣0.2A=1A,故B错误;当滑片P从a移到b的过程中,R1消耗电功率的变化量:△P1=I2R1﹣I12R1=(1.2A)2×10Ω﹣(0.2A)2×10Ω=14W,故C错误;当滑片P从a移到b的过程中,电路消耗总功率的变化量:△P=UI﹣UI1=12V×1.2A﹣12V×0.2A=12W,故D正确;故应选D。
【题目】有一个电热水壶,其铭牌数据如表所示.在1个标准大气压下,它在额定电压下加热7min刚好把质量为1kg、初温为20℃的水烧开.[c水=4.2×103J/(kg℃),电热丝的阻值保持不变求:
额定电压 | 220V |
额定功率 | 1000W |
频率 | 50Hz |
(1)水吸收的热量是多少?
(2)电热水壶在7min内所消耗的电能是多少?
(3)由于现在是用电高峰,电网中的实际电压为198V,要把同样一壶水烧开,若电热水壶的热效率不变,则需要加热多少秒?(计算结果保留到整数)