题目内容
【题目】如图甲所示是一种常见的电热水代,图乙是它的结构示意图,其性能指标如下表所示.
(1)由题意可知,红色指示灯和发热体电阻__________联,且红色指示灯L的电阻比发热体R的电阻要___________(选填“大”或“小”)得多;
(2)正常工作时电阻R的阻值是多少_______?
(3)若热水袋内水的初温为15℃时,发热体R在额定电压下工作,电热水袋的加热效率是70%,则加热多少分钟指示灯就熄灭了______________?(c水=4.2×103J/(kg·℃))
【答案】并 大 96.8Ω 10min
【解析】
(1)并联电路中各个用电器互不影响,红色指示灯和发热体电阻在工作时互不影响,应为并联;由表格数据可知,指示灯功率远小于额定加热功率,且指示灯和发热体电阻的电压相等,根据可知红色指示灯L的电阻比发热体R的电阻要大得多;
(2)电阻R的阻值:;
(3)热水袋中的水的质量:m=ρV=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg,
温度从15℃升高到65℃,此过程中水吸收的热量:Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg℃)×1kg×(65℃-15℃)=2.1×105J,
消耗的电能:,
发热体R在额定电压下工作,由W=Pt可得加热时间:。
答:(1)并;大;
(2)正常工作时电阻R的阻值是96.8Ω;
(3)加热10min指示灯就熄灭了。
【题目】在“探究小灯泡在不同电压下工作时功率是否相同”的实验中,实验室提供了如下器材:电源电压U恒为8V,滑动变阻器规格为“20Ω 2A”,小灯泡额定电压U额=2.5V,额定功率小于1.2W,两个阻值分别为10 Ω 、20Ω的定值电阻R0可供选择。
(1)为使小灯泡两端电压有一较大的调节范围,小聪设计了如图甲所示电路,请用笔画线代替导线,完成图乙中实物电路的连接。
(________)
(2)正确连接电路后,进行实验,记录的数据如下表所示,当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图丙所示,小灯泡的额定功率为_______W。
实验次数 物理量 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
电压/V | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
电流/A | 0.24 | 0.32 | 0.38 | 0.44 | |
电功率/W |
(3)分析表中数据可得出结论,小灯泡工作时,消耗的电功率随电压的增大而______。根据数据还可以判断出,小葱在实验中选用的R0=_____Ω的定值电阻。
(4)完成实验后,爱动脑筋的小葱又想了一种测量小灯泡额定功率的方法,设计了如图所示的电路,所用电压表量程为0~15V,请将以下实验步骤补充完整。
①检查电路无误后,闭合开关S,将开关S1拨至“1”,调节滑动变阻器滑片,直至电压表示数为______;
②滑片不动,再将开关S1拨至“2”,读出电压表示数U0;
③小灯泡的额定功率,P额=_________。(用U额、U0、 R0表示 )
若实验步骤②中,在将开关S1拨至“2”时,不小心将滑片向右移动了少许,其他操作正确,则测出的小灯泡额定功率比真实值________(选填“偏大”或“偏小”)