题目内容
【题目】如图所示的电路,电源电压恒为4.5V,电压表量程0~3V,电流表量程0~0.6A,滑动变阻器规格是“10Ω 1A”,灯泡标有“2.5V 1.25W”;若闭合开关,两电表示数均不超过所选的量程,灯泡两端电压不允许超过额定电压,不考虑灯丝电阻的变化.则下列说法正确的是
A. 电流表的示数变化范围0.3A~0.6A
B. 电压表的示数变化范围是1.5V~2.5V
C. 滑动变阻器允许调节的阻值范围是2.5Ω~10Ω
D. 该电路最大功率是2.7W
【答案】B
【解析】
试题由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流.
(1)知道灯泡的额定电压和额定功率,根据P=UI求出灯泡的额定电流, IL额=PL额/UL额=1.25W/2.5V=0.5A,∵串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为0~0.6A,
∴电路中的最大电流为Imax=0.5A,故A不正确;
当电路中的电流最大时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,
根据欧姆定律求出灯泡的电阻: RL=UL额/IL额=2.5V/0.5A=5Ω,
电路中的总电阻R=U/Imax=4.5V/0.5A=9Ω,
∵串联电路中总电阻等于各部分电阻之和,
∴滑动变阻器接入电路中的最小阻值:R滑=R-RL=9Ω-5Ω=4Ω,故C不正确;
电路中的电流最大时,电路的功率最大:Pmax=UImax=4.5V×0.5A=2.25W,故D不正确;
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,灯泡的功率最小,此时电路中的电流最小,电压表的示数最小。故电流表的最小示数为:Imin=U/(RL+R滑max)=4.5V/(5Ω+10Ω)=0.3A,
电压表的最小示数:UL=IminRL=0.3A×5Ω=1.5V,∴电压表的示数变化范围1.5V~2.5V,故B正确.
综上所述:A.电流表的示数变化范围0.3A~0.5A;B.电压表的示数变化范围是1.5V~2.5V;
C.滑动变阻器允许调节的阻值范围是4Ω~10Ω;D.该电路最大功率是2.25W,故选B。
【题目】为研究在盛有水的容器中放入球体后,容器底部受到水的压力增加量F跟球体的关系,某小组同学选用了四个重力G均为5牛、体积不同(V甲<V乙<V丙<V丁)的球体进行实验。实验中,他们分别将球体放入盛有等质量水的相同容器中,并待球体静止后,得到容器底部受到水的压力增加量F。实验数据和现象见下表。
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
放入的球体 | / | 甲 | 乙 | 丙 | 丁 |
F(牛) | 0 | 1 | 3 | 5 | 5 |
实验现象 |
① 分析比较实验序号2~5中F和G的大小关系及相关条件,可得出的初步结论是:重力相同体积不同的球体放入盛有等质量水的相同容器中,__________。
② 分析比较实验序号1~5中F的大小变化、现象及相关条件,可得出的初步结论是:重力相同体积不同的球体放入盛有等质量水的相同容器中,__________。
【题目】如图甲是某款电热水龙头,即开即热、冷热兼用.图乙是它的原理电路图,R1、R2为电热丝.通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路,从而实现冷水、温水、热水之间切换.有关参数如表,不考虑温度对电阻丝值的影响.
产品名称 | 即热式热水龙头 |
应用场所 | 厨房、卫生间 |
额定功率 | 温水 2200W |
热水 3300W | |
额定电压 | 220V |
额定频率 | 50Hz |
防触电类型 | Ⅰ类(最高等级) |
(1)开关与1、2接触时,水龙头放出的是温水,此时电路中的电流是多大?
(2)开关与2、3接触时,水龙头放出的是热水,此时工作1min消耗的电能是多少?R2的电阻值是多大?
(3)根据实际需要,要求温水额定功率不变,热水额定功率降一些.某物理兴趣小组同学尝试把热水额定功率降为3080W,请你进行实验设计,写出计算过程和具体办法.