题目内容
【题目】新型电饭锅采用“聪明火”技术,智能化地控制食物在不同时间段的温度,以得到最佳的营养和口感,其简化电路如图甲所示。R1和R2均为电热丝,S1是自动控制开关。煮饭时,把电饭锅接入220V电路中,在电饭锅工作的30min内,电路中总电流随时间变化的图象如图乙所示。求:
(1)S和S1都闭合时电饭锅的电功率;
(2)电热丝R1的阻值;
(3)这30min内电饭锅产生的热量。
【答案】(1)660W;(2)110Ω;(3)9.9×105J。
【解析】
(1)S和S1都闭合时,电阻R1与R2并联,根据并联电路电流的特点可知电路中电流最大,由乙图可知此时电流值Imax=3A,则电饭锅的功率Pmax=UImax=220V×3A=660W;
(2)开关S1断开时,电路中只有R1工作,由丙图可知,通过R1的电流值I1=2A,
电热丝R1的阻值:;
(3)电阻R1与R2同时工作的时间:t=10min+(20min﹣15min)=15min=900s,
电饭锅产生的热量:Q=W=Pt=660W×900s=5.94×105J,
只有R1工作时,电饭锅的工作时间:t′=30min﹣15min=15min=900s,
电饭锅产生的热量:Q′=W′=UI1t′=220V×2A×900s=3.96×105J,
所以这30min内电饭锅产生的热量:Q总=Q+Q′=5.94×105J+3.96×105J=9.9×105J。
答:(1)S和S1都闭合时电饭锅的电功率为660W;
(2)电热丝R1的阻值为110Ω;
(3)这30min内电饭锅产生的热量为9.9×105J。
【题目】在测量小灯泡的电功率实验中,小灯泡的额定电压为2.5V
(1)请你用笔画线代替导线将图甲的实物电路连接完整;
(____)
(2)连接好电路后闭合开关电压表的示数如图乙所示为_____V;为了测量小灯泡的额定功率应将滑动变阻器的滑片向_____(选填“A”或“B”)端移动;
(3)小明根据表中记录的实验数据绘制了如图所示的I﹣U图象。
序号 | 电压U/V | 电流I/A | 发光情况 | 电功率P/W |
1 | 0.2 | 0.10 | 不亮 | 0.02 |
2 | 0.5 | 0.12 | 微亮 | 0.06 |
3 | 1.0 | 0.15 | 稍亮 | 0.15 |
4 | 1.5 | 0.18 | 较亮 | 0.27 |
5 | 2.5 | 0.23 | 明亮 | 0.58 |
6 | 2.8 | 0.24 | 很亮 | 0.70 |
分析表中的实验数据和图的图象,可知
①小灯泡的额定功率为_____W;
②对同一盏灯:其亮暗决定于灯的_____;通过灯泡的电流与其两端电压不成正比,其原因是_____
(4)若小灯泡标的额定电压模糊了,但额定电流I额可见,小华用如图电路也测出了小灯泡的额定功率(电源电压为U),如图所示。请将实验步骤补充完整。
a.只闭合开关_____,移动滑片P使电流表示数为I额;
b._____,再闭合开关S2,记下电流表示数为I;
c.额定功率的表达式为:P额=_____。(用符号U、I额、I来表示)