题目内容
【题目】小明家买了一台电烤箱,有低、中、高三个档位的发热功率。是其内部简化电路图,开关S1可分别与触点a、b接触。已知:R1=48.4Ω,R2=96.8Ω,电源电压保持不变。
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(1)当开关S1置于b端、S2断开时,电烤箱处于什么档位?
(2)电烤箱在中档位工作时,消耗的电功率是多少?
(3)电烤箱在高档位工作时,对食物加热6min,消耗的电能为多少?
【答案】(1)低档位 (2)1000w (3) 5.4×105J
【解析】
试题(1)由P=U2/R可知,电压不变的情况下,电功率与电阻成反比。当开关S1置于b端、S2断开时,两个电阻串联,电路中的电阻最大,电功率最小,电烤箱处于低档位;
(2)当开关S1置于b端、S2闭合时,R2短路,电烤箱处于中档位,消耗的电功率是P中=U2/ R1=(220V)2/48.4Ω=1000w;
(3)当开关S1置于a端、S2闭合时,电阻R1、R2并联,电烤箱处于高档位,对食物加热6min时,消耗的电能为W=P高t="(" U2/ R1+ U2/ R2)t=[(220V)2/48.4Ω+(220V)2/96 .8Ω] ×6×60s=5.4×105J。
【题目】在测定小灯泡电功率(正常发光时电阻约为8Ω)的实验中额定电压为“2.5V”,电源为两节新干电池。
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(1)连接电路时,开关断开,请用笔画线将图甲电路连接完整,要求滑片P向左滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小。
(2)电路连接后,闭合开关,移动滑片,观察到电流表指针示数为零,电压表示数为2V.请你判断:电路中哪一个元件发生了什么故障?答:______;
(3)排除故障后,为了测量小灯泡的额定功率,调节滑片使电压表的示数为______V,此时电流表的示数如图丙所示,则小灯泡额定功率是______W。
(4)某同学在测另外一个小灯泡额定功率过程中,她用同一套器材做了三次实验,获得三组数据,并进行了数据处理,如下表:
实验序号 | 电流示数/A | 额定功率/W | 额定功率的平均值/W |
1 | 0.71 | 2.698 | P额 |
2 | 0.69 | 2.622 | |
3 | 0.68 | 2.584 |
这样处理数据的方法是否正确?______(正确/不正确),其理由是______。
(5)为了考察同学们的能力,老师拿来了一个额定电流为0.2A,但额定电压未知的小灯泡、一个已知阻值为R的电阻和两个开关S1、S2,利用上面的部分器材为同学们设计了如图丁所示的电路来测量小灯泡的额定功率,请你将下列实验步骤补充完整。
①闭合开关______,断开其它开关,调节滑动变阻器的滑片使电压的示数为______;
②闭合开关______,断开其它开关,同时______(选填“适当调节滑动变阻器的滑片”或“保持滑动变阻器的滑片不动”),读出电压表的示数为U;
③灯泡额定率的表达式为:P=______。