题目内容
10．
饮水机是一种常用的家用电器，其加热水槽部分工作原理电路图如图所示，其中S是一个温控开关，R1为电加热管，当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度时，S自动切换到保温状态（不考虑温度对阻值的影响，且不计指示灯的阻值）．请回答下列问题：（1）A、B是两种不同颜色的指示灯，如果用红色表示正在对水加热，黄色表示保温，则指示灯A工作时应该为红色．
（2）若饮水机加热时加热管的功率为550W，而保温时加热管的功率为88W．求：
①电热管的电阻；
②保温状态下，通过电热管的电流；
③电阻R2的阻值．
分析 （1）从图中的电路可以看出，加热时应该是电加热管正常工作，而保温时应该是电加热管无法达到额定电压而不能正确工作时的状态，再结合串联分压的原理可以看出，当给电加热管串联了一个新的电阻时，必然会使其电压变小，功率减小，据此可判断两指示灯的颜色；
（2）①已知饮水机加热时加热管的功率，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$计算电热管的电阻；
②已知饮水机保温时加热管的功率，由P=I2R计算通过电热管的电流；
③由串联电路特点和欧姆定律计算电阻R2的阻值．
解答 解：
（1）不计指示灯的阻值，由图可知，当电加热管与指示灯A串联时，能在额定电压下工作，此时指示灯应为红色；
当电加热管与R2串联时，两电阻共同分担电源电压，电加热管电压减小，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$知其功率减小，因此，处于保温状态，此时指示灯B应为黄色；
（2）①由题知，在电热管处于加热状态下功率为550W，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得电热管的电阻：R1=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{加热}}$=$\frac{（220V）^{2}}{550W}$=88Ω；
②由题知，在电热管处于保温状态下功率为88W，
由P=I2R可得通过电热管的电流：I=$\sqrt{\frac{{P}_{保温}}{{R}_{1}}}$=$\sqrt{\frac{88W}{88Ω}}$=1A；
③保温状态时，R1与R2串联，
此时R1两端的电压U1=IR1=1A×88Ω=88V，
根据串联电路特点可得，R2两端的电压为：U2=U-U1=220V-88V=132V，
所以：R2=$\frac{{U}_{2}}{I}$=$\frac{132V}{1A}$=132Ω．
答：（1）红；
（2）①电热管的电阻为88Ω；
②保温状态下，通过电热管的电流为1A；
③电阻R2的阻值为132Ω．
点评 本题考查电阻、电流、功率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是对电路的分析．
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| m/g | 27 | 54 | 81 | 108 | 135 | 162 |
| V/cm3 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
分别读出下列图中温度计、刻度尺上的读数．
如图所示，已知甲乙两个相同的验电器，甲带负电，乙不带电，拿一根有绝缘柄的金属杆把两个验电器连接起来．下列说法正确的是（ ）| A． | 甲验电器的金属箔张角变大 | B． | 金属杆中有持续的电流通过 | ||
| C． | 乙验电器最终带上正电 | D． | 连接的瞬间，有电流从乙流向甲 |
如图记录了甲、乙两车同时在同一平直公路上行驶时，在相同的时间内通过的路程，以下分析正确的是（ ）| A． | 甲车做匀速直线运动，乙车做变速直线运动 | |
| B． | 在每段相同的时间内，甲车的平均速度都比乙车的大 | |
| C． | 在20～30 s的时间内，甲车的平均速度比乙车的大 | |
| D． | 在0～40 s的时间内，甲、乙两车的平均速度大小相等 |
如图所示，闭合开关，当滑动变阻器的滑片位于最右端时开始记录第一组数据，然后调节滑片测得多组数据，描绘出的U-I图象如图乙所示．已知小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压为4.5V．求：