题目内容
【题目】小明同学要测量额定电压为2.5V,电阻约为6Ω的小灯泡的额定电功率,所用的电源电压恒为6V,可选用的滑动变阻器有“5Ω 0.5A”的R1和“15Ω 1A”的R2。
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(1)为了完成实验。你认为应该选用的滑动变阻器是__________。(选填“R1”或“R2”)
(2)请帮他完成实验电路的连接。__________
(3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最__________(选填“左侧”或“右侧”)。
(4)闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片后,观察到电压表的示数如图乙,此时应该向__________(选填“左”或“右”)移动滑动变阻器,使小灯泡正常发光。
(5)正确移动滑片,当灯泡正常发光时,电流表示数如图丙所示,则通过小灯泡的电流是________A,灯泡的额定功率是__________W。
(6)小明想利用这些器材测量另一个未知电阻Rx的阻值,但发现电流表已经损坏。小华帮他找来一个定值电阻R0并设计另一个实验方案,如图丁所示:
①先闭合开关S、S1,记下电压表示数U1。
②再__________,记下电压表示数U2,则Rx=__________(表达式用测得的量与已知量表示)。
【答案】R2
左侧 右 0.36 0.9 断开开关S1
【解析】
(1)[1]灯泡正常发光时,电压为2.5V,所以滑动变阻器要分去
6V-2.5V=3.5V
根据分压规律:
可得
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所以
R2=8.4Ω
故选R2。
(2)[2]滑动变阻器接线应该“一上一下”,电压表应并联在灯泡两端,作图如下:
。
(3)[3]闭合开关前,滑片应放在最大阻值处,即最左侧。
(4)[4]由图乙读出电压表示数为2V,要让灯泡正常发光,电压应调大到2.5V,所以滑动变阻器电压要调小,滑动变阻器的阻值要调小,即滑片向右调节。
(5)[5][6]由图丙读出电流为0.36A,灯泡的额定功率为
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(6)[7][8]闭合开关S、S1时,电压表测的是电源电压为U1,断开S1,R0Rx串联,电压表测R0的电压为U2,可以算出电路中的电流为
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所以待测电阻为
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【题目】小蕾的妈妈新购买了一台如图甲所示的家用电热加湿器,其工作原理电路如图乙所示。相关参数如下表。电热加湿器的电热丝浸没在加热仓的水中,工作时产生的热量使加热仓中的水沸腾变成水蒸气喷出。以增加环境湿度;当加热仓中的水减少到一定程度时,自动阀门智能打开,水由储水箱进入加热仓中。
最大运行功率 | 40W |
储水箱容量 | 2.4L |
气雾调节器最大电阻 | 990Ω |
(1)当加湿器以最大运行功率工作时,电热丝 R1 的电阻值是多大?
(2)如果加热仓内冷水的温度为20℃,用最大运行功率正常工作,经过 5min 36s 恰好使水沸腾产生蒸气,求加热仓中水的质量。(设电热丝R1产生的热量全部被水吸收,当地气压为1标准大气压,水的比热容 c水=4.2×103J/(kg·℃))
(3)通过气雾调节器R2使电热加湿器以最低气雾量工作时,求气雾调节器R2消耗的电功率。
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