题目内容
某兴趣小组设计了如图甲所示的电路进行实验探究,电源为电压可调的学生电源,小灯泡L标有“6V 1.2W”字样,R为20Ω的定值电阻.小组根据记录的电流表和电压表的示数变化,描绘出如图乙所示的I﹣U关系图.当电压表的示数为2V时,通过小灯泡L的电流为 A,调节电源电压,当电路消耗的总功率为1.35W时,小灯泡的实际功率为 W.
0.3;0.9
解析试题分析:由电路图可知,灯泡L电阻R并联,电压表测并联部分两端的电压,电流表测干路中的电流.
(1)由乙图象读出电压表的示数为2V时,电流表的示数,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过R的电流,利用并联电路的电流特点求出通过小灯泡L的电流;
(2)由乙图象找出电路消耗的总功率为1.35W时的电压和干路电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过R的电流,利用并联电路的电流特点求出通过L的电流,利用P=UI求出小灯泡的实际功率.
由电路图可知,灯泡L电阻R并联,电压表测并联部分两端的电压,电流表测干路中的电流.
(1)由乙图象可知,当电压表的示数为2V时,电流表的示数即干路电流I=0.4A,
∵并联电路中各支路两端的电压相等,
∴由欧姆定律可得,通过R的电流:
IR===0.1A,
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
∴通过小灯泡L的电流:
IL=I﹣IR=0.4A﹣0.1A=0.3A;
(2)由乙图象可知,电路电路电流I=0.45A,电源电压U=3V时,
小灯泡与定值电阻R0消耗的总功率为P总=UI=3V×0.45A=1.35W,
此时流过定值电阻的电流:
IR′===0.15A,
流过灯泡的电流:
IL′=I′﹣IR′=0.45A﹣0.15A=0.3A,
则灯泡的实际功率:
PL实=U′IL′=3V×0.3A=0.9W.
考点:电功率的计算;并联电路的电流规律;并联电路的电压规律;欧姆定律的应用
点评:本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是从图象中找出小灯泡与定值电阻消耗的总功率为1.35W时的电压和电流值,同时要注意灯泡的电阻是变化的
(10分)如图所示为某兴趣小组为学校办公楼空调设计的自动控制装置,R是热敏电阻,其阻值随温度变化关系如下表所示,已知继电器的线圈电阻R0=10Ω,左边电源电压为6V恒定不变,当继电器线圈中的电流大于或等于15 mA时,继电器的衔铁被吸合,右边的空调电路正常工作.
温度t/℃ | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 |
电阻R/Ω | 600 | 550 | 500 | 450 | 420 | 390 | 360 | 330 | 300 |
(1)计算说明该空调的启动温度是多少?
(2)为了节省电能,将空调启动温度设定为30℃,控制电路中需要串联多大的电阻?
(3)改变控制电路的电阻可以给空调设定不同的启动温度,除此之外,请你再提出一种方便可行的调节方案.
在学习物理学的过程中,经常会用到一些科学研究方法。下列事例中运用相同科学研究方法的是( )
(1)探究导体中电流与电压的关系 (2)探究串联电路中电流的规律
(3)探究串联电路中电阻的规律 (4)探究导体电阻大小与长度的关系
A.(1)与(4) | B.(2)与(4) |
C.(2)与(3) | D.(1)与(3) |
(6分)小明家新买了一台电热水器,下表是该热水器的一些技术参数.
型 号 | FED—H50 | 额定电压 | 220V |
最大水量 | 75L | 额定功率 | 2000W |
(1)热水器中电热丝在正常工作时的电阻值___________;
(2)水所吸收的热量___________J;(c水=4.2×103J/(kg。℃)):
(3)热水器的效率______________.