【題目】小明家里用的電熱水器銘牌上標(biāo)有“220V 5**W"的字樣,其中額定功率值“5”后面兩位數(shù)字模糊不清,他想設(shè)計一個實驗測出電熱水器的額定電功率。學(xué)校實驗室中準(zhǔn)備的器材有:兩節(jié)干電池,一只滑動變阻器,三個開關(guān),導(dǎo)線若干。另外還有可供選擇的以下器材:
A.電流表A1(量程:0~0.6A,0~3A)
B.電壓表V1(量程:0~3V,0~15V)
C.定值電阻R1(阻值為1Ω)
D.定值電阻R2(阻值為100Ω)
E.定值電阻R3(阻值為1000Ω)
若電熱水器的電阻Rx保持不變,小明打算利用實驗室中的以上器材,設(shè)計實驗,測量出電熱水器的額定功率值。
(一)小明認(rèn)真思考后,發(fā)現(xiàn)不能用“伏安法”來測電熱水器的額定功率。他和同學(xué)討論后,發(fā)現(xiàn)可以用所學(xué)的電學(xué)知識進(jìn)行較準(zhǔn)確的測量,這時應(yīng)選擇的實驗器材是:兩節(jié)干電池、一只滑動變阻器、三個開關(guān)、導(dǎo)線若干和_________(選填上述“可供選擇”的器材前面字母序號即可);
(二)請在虛線框中畫出此時的實驗電路圖(要求:電路不可重組),寫出實驗步驟及額定電功率的表達(dá)式(已知U0=220V)。
(1)實驗電路圖:
(____________)
(2)實驗步驟:
(____________________)
(3)小燈泡額定電功率的表達(dá)式:Px=_______________。
【答案】B、D 實驗步驟如下:
①按如圖所示連接電路圖,滑動變阻器滑片移動的阻值阻值最大處;②閉合開關(guān)S、S2,調(diào)節(jié)滑動變阻器,使定值電阻R1兩端的電壓表示數(shù)為U1,此時電路中電流為
I=
③保持滑動變阻器滑片不變,斷開開關(guān)S2,閉合開關(guān)S、S1,記錄此時電壓表示數(shù)為U,此時電熱器兩端的電壓Ux=U-U1,那么根據(jù)歐姆定律可得
Rx=
【解析】
[1]由公式可得熱水器電阻
由題意可知熱水器的功率范圍為500W—599W,因此其電阻最大值為
故該熱水器的電阻范圍為80.8Ω—96.8Ω,約為100Ω,接在3V電壓下,電流約為
電流太小,不能使用電流表精確測出電流大小,所以選擇電壓表,又因為燈泡電阻約100Ω,
所以定值電阻選擇100Ω的規(guī)格,即選B、D;
(1)[2]電路圖如圖所示:
(2)[3]實驗步驟如下:
①按如圖所示連接電路圖,滑動變阻器滑片移動的阻值阻值最大處;②閉合開關(guān)S、S2,調(diào)節(jié)滑動變阻器,使定值電阻R1兩端的電壓表示數(shù)為U1,此時電路中電流為
I=
③保持滑動變阻器滑片不變,斷開開關(guān)S2,閉合開關(guān)S、S1,記錄此時電壓表示數(shù)為U,此時電熱器兩端的電壓Ux=U-U1,那么根據(jù)歐姆定律可得
Rx=
(2)[4]已知電熱器的額定電壓為U0=220V,因此
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【題目】如圖所示為小明自制的一盞可調(diào)節(jié)亮度的小燈,閉合開關(guān)后,若要使燈泡變暗,應(yīng)將導(dǎo)線夾向______(填“a”或“b”)端移動,小明認(rèn)為這個裝置在小燈調(diào)暗后比亮?xí)r能省電;但小林認(rèn)為電路中的合金絲也要消耗電能,所以不能省電,那么,你的看法是______(填“能省電”“不能省電”或“不確定“),因為此時電路的電功率變______(大/。
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【題目】可燃冰是一種新型能源,主要成分是甲烷,用燃?xì)忮仩t燒水時,把質(zhì)量為500kg,初溫為20℃的水加熱到100℃,共燃燒了12m3天然氣,已知水的比熱容c水=4.2×103J/(kg·℃),天然氣熱值q=4.2×107J/m3,可燃冰的熱值為同體積天然氣的160倍,求:
(1)水吸收的熱量;
(2)燃?xì)忮仩t燒水時的效率;
(3)若換用可燃冰,應(yīng)使用多少m3可燃冰。
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【題目】小蕊同學(xué)觀察到生活中的許多電熱器都有多個檔位,于是他利用電壓恒為10 V的電源和兩個阻值不同的定值電阻R1=20Ω.R2=30Ω,設(shè)計了如右圖所示的電路來探究電熱器的多檔位問題。
(1)S2閉合,S1、S3斷開時,電路中的電流為_______A;
(2)S1斷開,S2、S3閉合時,通電2min電熱器做功_______ J;
(3)該電路工作時的最大功率和最小功率之比為________。
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【題目】在如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,當(dāng)開關(guān)S1、S2同時閉合后與閉合前相比,電路中
A.電壓表V的示數(shù)不變
B.電流表A的示數(shù)變大
C.電壓表V示數(shù)與電流表A示數(shù)的乘積變大
D.電壓表V示數(shù)與電流表A示數(shù)的比值不變
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【題目】兩個底面積相同形狀不同的容器A、B(GA=GB),盛有不同的液體放置在水平桌面上,現(xiàn)將甲、乙兩個相同的物塊分別放入兩容器中,當(dāng)兩物塊靜止時,兩容器中液面恰好相平,兩物塊所處的位置如圖所示(忽略液體的損失),下列說法正確的是
A. 甲物塊受到的浮力大于乙物塊受到的浮力
B. 兩容器底受到的液體壓強相等
C. 取出兩物塊后,B容器底受到液體的壓強大于A容器底受到液體的壓強
D. 取出兩物塊后,B容器對桌面的壓強小于A容器對桌面的壓強
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【題目】如圖所示,一個白熾燈泡 L 標(biāo)有“4V,4W”的字樣,將它與一個定值電阻 R0 串聯(lián)后接入電源 電壓恒為 6V 的電路中,當(dāng)開關(guān)閉合后,測得 R0 兩端的實際電壓是 4V,不計溫度對燈泡阻值的影 響,求:
(1)燈泡 L 的電阻值;
(2)定值電阻R0 的電阻值;
(3)燈泡 L 的實際電功率。
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【題目】如圖所示,質(zhì)量不計的木板AB處于水平位置平衡,且可繞O點無摩擦轉(zhuǎn)動OA=0.2m,OB=0.5m,在A端掛一個重3N的物體甲,另一重2.5N的小滑塊乙在水平拉力作用下,以0.1m/s的速度從O點勻速向右滑動,在此過程中,甲對地面的壓力 (選填“變大”、“變小”或“不變”),小滑塊在木板上水平滑動的時間為 s.
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【題目】如圖甲所示,電源電壓保持12V不變,電壓表量程為0~15V,電流表量程為0~0.6A.第一次只閉合開關(guān)S、S1,將滑片P從B端移動到A端。第二次只閉合開關(guān)S、S2,將滑片P從B端向A端移動,直至小燈泡正常發(fā)光。圖乙是這兩次實驗過程中繪制的電流表與電壓表示數(shù)的關(guān)系圖象。下列說法正確的是( )
A. R0的阻值為10Ω
B. 小燈泡的額定功率為2.5W
C. 滑動變阻器的最大阻值為20Ω
D. 兩次實驗中,電路的最大功率為6W
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