题目内容
【题目】为了测定额定电压为“2.5V”小灯泡的电功率,已知电源是三节干电池串联,滑动变阻器的规格是“20Ω 1A”,小明同学设计了如图甲所示的电路图.实验中各元件完好,电源电压保持不变.
(1)连接电路的过程中开关应断开,请你在图乙中用笔画线代替导线,帮小明同学将电路连接完整(连线不得交叉).
(2)为了观察灯泡正常发光情况和测定其额定功率,操作时应注意手、眼协调动作:即在调节滑动变阻器的同时注意观察 ;若调节到位时电流表的读数为0.5A,则小灯泡的额定功率为 W.
(3)完成实验后,他们两个又找来了几个不同阻值的电阻代替小灯泡继续“探究电压不变时,电流与电阻的关系”,他把5Ω、10Ω、20Ω的电阻分别接入电路,探究电流与电阻的关系,使电压表的示数如图丙所示,他们能够完成整个实验探究吗? ,理由 .
【答案】(1)如图所示
(2)电压表示数;1.25;
(3)不能;探究电流与电阻的关系时,应保持不同定值电阻两端的电压不变,由于变阻器的最大阻值较小,不能对所有定值满足这一条件;
【解析】
试题分析:(1)对照电路图连接实物图,将变阻器的最大阻值连入电路,如下图所示;
(2)灯在额定电压下的功率为额定功率,为了观察灯泡正常发光情况和测定其额定功率,操作时应注意手、眼协调动作:即在调节滑动变阻器的同时注意观察电压表的示数;若调节到位时电流表的读数为0.5A,则小灯泡的额定功率P额=U额I=2.5V×0.5A=1.25W;
(3)探究电流与电阻的关系时,应保持不同定值电阻两端的电压不变,图丙中电压表小量程的分度值为0.1V,示数为1.5V,即保持1.5V变,因电源电压为3×1.5V=4.5V,所以变阻器要分去
4.5V﹣1.5V=3V的电压,根据分压原理,变阻器连入电路中的阻值应为定值电阻的×R定=2R定,而滑动变阻器的规格是“20Ω 1A”,即连入电路中的最大阻值为20Ω,故定值电阻的最大值为
=10Ω,即对20Ω的定值电阻,无论怎样移动滑片,都不能使电压为1.5V,所以不能完成整个实验.
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【题目】养生壶是一种用于养生保健的可以烹饮的容器,类似于电水壶,其最大的特点是釆用一种新型的电加热材料,通过髙温把电热膜电子浆料(金属化合物)喷涂在玻璃表面形成 面状电阻,在两端制作银电极,通电后产生热量把壶内的水加热.小明家买了一个养生壶(图甲),其铭牌如表所示.
型号 | HX﹣201504 |
额定电压 | 220V |
频率 | 50Hz |
额定功率 | 1210W |
(1)该养生壶正常工作时,面状电阻的阻值多少?
(2)若壶内装有2L温度为20℃的水,在一个标准大气压下,将水烧开,此过程中水吸收的热量是多少?[c水=4.2×l03J/(kg℃),lL=1×10﹣3m3]
(3)小明关闭了家中的其他所有用电器,只用该壶在加热过程中家用电能表(图乙)的转盘 5min内转了300转,此过程中养生壶消耗的电能和实际电功率各是多少?