题目内容
【题目】将标有“4V 16Ω”的小灯泡和“20Ω 1A”的滑动变阻器连接在如图所示的电路中,电源电压为6V,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~3V”,闭合开关时,为确保电路安全,下列说法正确的是(不考虑温度对电阻的影响)( )
A.小灯泡的最小实际功率1W
B.滑动变阻器接人电路的阻值变化范围应控制在8Ω~16Ω
C.滑动变阻器消耗的电功率的变化范围是0.5W~1W
D.电路消耗的总功率的变化范围是1W~1.5W
【答案】B
【解析】
由电路图可知,滑动变阻器与灯泡L串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流
(1)知道灯泡的额定电压和电阻,可求出灯泡的电阻与灯泡的额定电流,比较灯泡的额定电流和电流表的量程、滑动变阻器允许通过的最大电流可以确定电路中的最大电流,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,电路消耗的总功率最大;根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联,求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值,再根据P=UI求出电路消耗的功率;
(2)当电压表的示数最大时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,灯泡消耗的电功率最小,电路消耗的总电功率最小;根据串联电路的电压特点,可求出灯泡两端的电压,再根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出此时电路中的最小电流;根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最大阻值,根据P=UI求出电灯消耗的最小功率和电路消耗的最小总功率;
(3)根据串联电路的特点和欧姆定律表示出滑动变阻器两端的电压,根据P=UI表示出滑动变阻器消耗的电功率,变形得出滑动变阻器消耗的最大功率,得出滑动变阻器消耗的电功率的变化范围。
ABD.由电路图可知,滑动变阻器与灯泡L串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;
灯泡的额定电流:
由于灯泡的额定电流为0.25A,电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,则电路中的最大电流为Imax=0.25A;此时电路中的总电阻:
由串联电路中总电阻等于各分电阻之和,可知滑动变阻器接入电路中的最小阻值:
,
电路消耗的最大总功率:
,
滑动变阻器消耗的电功率:
当电压表的示数时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,灯泡和电路消耗的总功率最小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,则此时灯泡两端的电压:
因串联电路中各处的电流相等,则电路中的电流:
滑动变阻器接入电路中的最大阻值:
则滑动变阻器接入电路的阻值变化范围应控制在8Ω~16Ω,故B项正确;
灯泡消耗的最小功率:
,
故A项错误;
电路消耗的最小总功率:
电路消耗的总功率的变化范围是1.125W~1.5W,故D项错误;
C.滑动变阻器消耗的电功率:
设I =x,P滑= y,
解得当,即时,滑动变阻器消耗的电功率最大,最大为0.5625W,故C项错误。
故选B。
【题目】有人说,同一机械的机械效率是不变的.小华设计了“探究滑轮组机械效率与所提升重物质量的关系”实验,来检验此说法是否正确.
(1)用笔画线代替绳子,在图甲中画出最省力的绳子绕法.
(_______)
(2)如图乙所示,小华在实验中保持滑轮组不变,改变重物的质量,通过弹簧测力计匀速拉动绳子使重物缓缓上升,测得数据如下表(g取10N/kg):
序号 | 重物质量/kg | 重物上升距离/cm | 弹簧测力计示数/N | 绳端移动距离/cm | 机械效率 |
1 | 0.1 | 10 | 1.1 | 20 | 45.5% |
2 | 0.2 | 10 | 1.6 | 20 | |
3 | 0.3 | 10 | 2.1 | 20 | 71.4% |
第2次实验中的机械效率是_____;根据表中数据可以得到,滑轮组的机械效率随所提升重物质量的增大而_____.
【题目】王涛的妈妈买了一个自动电热水壶,其铭牌如下表。他为了给妈妈说明电热水壶的使用方法,做了如下操作:他接水至800mL刻度,然后把壶放在加热座上,拨开开关,5min后水烧开(一标准大气压下),水壶自动断电。已知水的初温为20℃。请你帮他计算:
(1)这壶水吸收的热量为多少?
(2)当电热水壶正常工作时,求电热水壶的热效率;
(3)这位同学想测试一下铭牌标示功率与实际使用时的功率是否相符,其操作与观察是:让这台电热水壶单独工作,用手表计时,结果10min电能表的转盘转了400转(该同学家中的电能表参数是3000r/kWh)。请根据该同学获得的数据,计算电热水器的实际功率。
自动电热水壶 | |
型号 | ZDH100B |
电源 | 220V50Hz |
额定功率 | 1000W |
容量 | 800ml |
编号 | H8017664 |