题目内容
【题目】图甲是某电吹风机的工作原理图,开关可置于1、2、3三个档位.电吹风工作时,可以分别吹出热风和凉风.为了防止温度过高,用一个PTC电阻R0与电阻为100Ω的电热丝R串联,R0的阻值随温度的变化如图乙所示.
(1)当开关S置于图甲中的档位,电吹风可以吹出凉风.
(2)该电热丝的最大发热功率是多少?
(3)假设电热丝在最大发热功率下工作1min,产生的热量是多少?
【答案】
(1)2
(2)解:由图乙可知,PTC电阻的最小阻值R0=10Ω,此时电热丝R所在支路的总电阻最小,该支路的电流最大,电热丝的发热功率最大,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电热丝R所在支路的最大电流:
I大= = =2A,
则电热丝的最大发热功率:
PR=I大2R=(2A)2×100Ω=400W
答:该电热丝的最大发热功率是400W
(3)解:电热丝在最大发热功率下工作1min产生的热量:
QR=WR=PRt=400W×60s=2.4×104J
答:假设电热丝在最大发热功率下工作1min,产生的热量是2.4×104J
【解析】解:(1)由电路图可知,当开关S置于图甲中的2档位时,电路中只有电动机工作,电吹风可以吹出凉风;
【考点精析】本题主要考查了电功率的计算公式和焦耳定律的计算公式及其应用的相关知识点,需要掌握计算电功率公式:P =W/t ;P=UI ; 式中单位P→瓦(w);W→焦;t→秒;U→伏(V);I→安(A)计算电功率还可用公式:P=I2R和P= U2/R;焦耳定律公式:Q=I2Rt ,(式中单位Q→焦;I→安(A);R→欧(Ω);t→秒.)才能正确解答此题.
【题目】如图所示,在“探究通过导体的电流与导体两端的电压的关系”实验中,某小组选用两节新干电池为电源,规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器等器材进行实验:
(1)请根据图甲的实物图将图乙的电路图补充完整;
(2)连接电路时开关应该 . 闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数但没超出量程,则产生故障的原因可能是导体电阻(选填“断路”或“短路”);
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,若电流表的示数如图丙所示,其读数为A;
(4)改变滑动变阻器滑片的位置,测得多组对应的电压、电流值,如下表所示,由测得数据可知,当电阻一定时,导体中的电流与电压成正比,导体电阻为Ω(结果保留一位小数):
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电压U/V | 0.6 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.4 | 2.8 |
电流I/A | 0.12 | 0.20 | 0.32 | 0.38 | 0.48 | 0.56 |
(5)进行实验时,该小组发现:调节滑动变阻器无法使电压表示数为0.5V,为了解决这个问题,可采取的方法是(写出一种即可)