题目内容
【题目】王倩同学做测定“小灯泡的电功率”实验时,所用器材有电压为6V的电源,额定电压为2.5V的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线.如图1是王倩没有连接完的实物电路.
(1)请你用笔画线代替导线,帮王倩将实物电路连接完整;
(2)王倩连好电路后,闭合开关,移动滑片P,发现小灯泡始终不亮,但电压表有示数,电流表无示数,则故障原因可能是 .
(3)王倩排除故障后闭合开关,移动滑片P到某处,电压表的示数为2.2V,要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向端滑动(选填“左”或“右”),使电压表示数为V;
(4)王倩通过移动滑片P,分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数,并绘制成了如图2所示的U﹣I图象.根据U﹣I图象提供的信息,可计算出小灯泡的额定功率是W,当加在小灯泡两端的电压为1.5V时,小灯泡的电阻是Ω.
【答案】
(1)解:如下图所示:
(2)灯丝断路
(3)右;2.5
(4)0.5;10
【解析】(1)灯泡的额定电压为2.5V,则电压表的量程为0~3V,且与灯泡并联,如下图所示:
;
(2)闭合开关,移动滑片P,发现小灯泡始终不亮,但电压表有示数,电流表无示数,说明电压表并联部分断路,可能是灯丝断开;
(3)要测灯泡的额定功率,应使电压表的示数达到2.5V,电压表的示数从2.2V增大到2.5V时,滑片P应向右移动减小接入电路中的电阻,增大电路中的电流;
(4)由图2可知,电压表的示数为2.5V时,通过灯泡的电流为0.2A,则灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;当加在小灯泡两端的电压为1.5V时,通过灯泡的电流为0.15A,由I= 可得,此时灯泡的电阻R= = =10Ω .
故答案为:(1)见解答;(2)灯丝断路;(3)右;2.5;(4)0.5;10 .
(1)将滑动变阻器、灯泡和电流表串联在电路中,电压表与小灯泡关联 . 根据灯泡的定额电压和图像选择电表量程;
(2)小灯泡断路时电压表被串联到电路中,示数接近电源电压,由于接入电路中的电阻过大,电流表无示数;
(3)要测灯泡的额定功率,应使电压表的示数达到灯泡的额定电压,灯泡两端电压低于额定电压,根据串联分压原理可知,应减小滑动变阻器接入的电阻,滑动变阻器的滑片离下接线柱越近,接入的电阻越小;
(4)从图像中读出灯泡两端电压为2.5V时,通过的电流,利用公式P=UI计算额定功率;从图像读出灯泡两端电压为2.5V时,通过的电流,利用欧姆定律的变形公式计算电阻.
【题目】如图是某家用电热水器的简化电路图,温控开关S可根据水温自动切换加热和保温两种状态,R1、R2是发热电阻,热水器主要参数如下表.[水的比热容为4.2×103J/(kg℃)]
额定电压 | 220V | 容积 | 30L |
加热功率 | 2000W | 保温功率 | 800W |
(1)开关S跳至触点位置时,热水器进入保温状态,水箱内装满水时,水的质量为kg.
(2)R2的阻值为多大?
(3)水箱中装满初温为25℃的水,加热使温度升高到55℃,水需要吸收多少热量?
(4)在上述加热状态下,热水器正常工作35min需消耗多少电能?加热效率是多少?