题目内容
【题目】小欣利用实验探究“电流跟电阻的关系”。已知电源电压为 6V 且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为 5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
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(1)请根据图甲所示的电路图将图乙所示的实物电路连接完整(导线不允许交叉);__
(2)小欣把 5Ω定值电阻接入电路后,闭合开关,发现电流表无示数而电压表有示数,则电路中的故障可能是(________);
A.电阻 R 短路 B.电阻 R 断路 C.滑动变阻器处断路
(3)将5Ω电阻换成10Ω电阻后,闭合开关,调节滑动变阻器使电压表的示数为_____V;
(4)若将电阻换成灯泡,不能完成下列哪个实验(______)
A.测量灯泡的额定功率 B.电阻一定时,电流与电压成正比
(5)五次记录实验数据中,滑动变阻器阻值变化范围是_____。
【答案】
B 2.5 B 7Ω~35Ω
【解析】
(1)[1]变阻器按一上一下接入电路中与定值电阻串联,电压表正进负出,如下所示:
;
(2)[2] A.若电阻R短路,电压表没有示数,而电路为通路,电流表有示数,不符合题意;
B.若电阻R断路,电流表没有示数,电压表串联在电路中与电源连通,故电压表测电源电压,有示数,符合题意;
C.若滑动变阻器处断路,整个电路断路,两表都没有示数,不符合题意;
(3)[3]研究电流与电阻关系时,要控制电阻的电压不变,由图丙可知电压表控制的电压为
UV=IR=0.5A×5Ω=2.5V,
故将5Ω电阻换成10Ω电阻后,闭合开关,调节滑动变阻器使电压表的示数为2.5V;
(4)[4] A.电压表可测量出灯的电压,电流表可测量出通过灯的电流,根据P=UI,故可测量灯泡的额定功率,故不符合题意;
B.因灯的电阻随温度的变化而变化,故不能研究电阻一定时,电流与电压成正比,故符合题意;
(5)[5]电压表的示数为2.5V,故变阻器分得的电压为:
U=U总-UL=6V-2.5V=3.5V,
当电路中的电流I=0.5A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,
,
当电路的电流为0.1A时,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最大,
,
滑动变阻器阻值变化范围是7Ω~35Ω。
【题目】小明家电热水器的简化电路图如图所示,S1是手动开关,置于热水器水箱外部;S2是温控开关,置于热水器水箱内部,当水温低于40℃时自动闭合,达到40℃时自动断开;R1和R2均为用来加热且阻值不变的电热丝。使用时,手动闭合开关S1,电热水器开始工作。电热水器部分参数如表所示:
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额定电压 | 220V |
频率 | 50Hz |
保温功率 | 220W |
加热功率 | 1980W |
水箱容量 | 50L |
设定温度 | 40℃ |
(1)电热丝R1的阻值是多少?
(2)加热时流过电热丝R2的电流是多少?
(3)假设将一箱水加热至设定温度时水吸收的热量为4.2×106J,用了50min,则电热水器的效率是多少?