题目内容
【题目】小科按照实验要求,设计测量未知定值电阻Rx阻值(范围为400~600Ω)的实验。器材:干电池两节(总电压为2~3V),电压表(量程0~3V、0~15V)、电流表(量程0~0.6A、0~3A)、滑动变阻器(500Ω 0.5A)各一个,开关、导线若干。
(1)要求一:测算出Rx,且实验过程中不能拆接电路。小科设计实验电路如图甲。请
①小科在设计实验前通过估算发现,用所提供的电流表无法测量出电路中的电流,其原因是____。
②实验时,先将变阻器滑片P移到某一位置a处,读出电压表示数为U1,U1即为电源电压;再将变阻器滑片P移到另一位置b处,读出电压表示数为U2,则U1﹣U2就是此时滑动变阻器两端的电压。根据相关数据计算Rx的阻值。实验中滑片P所在的a、b处分别对应的位置是:____。
(2)要求二:增加一个电学器材实现Rx阻值的直接读取,且电路只能连接一次。小科増加了一个阻值可连续调节且可读数的变阻器Y,重新设计了图乙电路。实验步骤如下:
①先闭合开关S、S1,调节滑动变阻器使电压表示数为2V;
②再断开开关S1,闭合开关S2,____,读取此时Y的数值。Y的示数即为Rx的阻值。
【答案】由欧姆定律,电路中的最大电流约为I===0.0075A<0.02A(电流表小量程分度值),故电流表无法测量电路中的电流 a点在最右端,b点在最左端 调节Y的阻值,使电压表示数为2V
【解析】
(1)①被测电阻大小为400﹣600Ω,2节干电池的电压为3V,由欧姆定律,电路中的最大电流约为I===0.0075A<0.02A(电流表小量程分度值),故电流表无法测量电路中的电流;
②实验时,先将变阻器滑片P移到某一位置a处,读出电压表示数为U1,U1即为电源电压,可知a点在最右端;再将变阻器滑片P移到另一位置b处,读出电压表示数为U2,则U1﹣U2就是此时滑动变阻器两端的电压,根据相关数据计算Rx的阻值,b点在最左端;
(2)①先闭合开关S、S1,调节滑动变阻器使电压表示数为2V;②再断开开关S1,闭合开关S2,调节Y的阻值,使电压表示数为2V,读取此时Y的数值;根据等效替代法,Y的示数即为Rx的阻值。
【题目】如图所示是某款电养生壶及其铭牌的部分参数,当养生壶正常工作时,求:
额定电压 | 220V |
频率 | 50Hz |
额定功率 | 1100W |
容量 | 1L |
(1)养生壶正常工作的电阻。
(2)若该养生壶的加热效率为80%,在标准大气压下,将初温是12℃的一壶水烧开,需要多长时间?(c水=4.2×103J/(kg℃),ρ水=1.0×103kg/m3]
(3)在物理综合实践活动中,小明和小丽同学利用所学习的物理知识,合作测量养生壶的实际功率。电表上标着“1200r/(kWh)”,他们把家中的其他用电器都与电源断开,仅让养生壶接入电路中烧水,2min电能表的转盘转了40r,求电养容量生壶的实际功率。