【題目】如圖,電源電壓恒為4.5V,燈泡L上標有“2.5V 1.25W”字樣,滑動變阻器R2上標有“15Ω 1A”字樣,定值電阻R1阻值為5Ω,電流表量程為0~3A,電壓表量程為0~3V,不計溫度對燈絲電阻的影響。求:
(1) 燈泡正常工作時電阻為多大;
(2) 當開關S、S1、S2閉合,S3斷開時,電路最小總功率為多大;
(3) 當開關S、S3閉合,S1、S2斷開時,在確保電路元件安全的情況下,滑動變阻器R2的取值范圍。
【答案】(1) 5Ω;(2) 5.4W;(3) 4Ω~10Ω。
【解析】
(1)根據P=得,燈泡正常工作時電阻:
RL=;
(2) 當開關 S、S1、S2 閉合,S3 斷開時,燈泡 L被短路,定值電阻R1與滑動變阻器R2 并聯,當滑動變阻器R2的阻值最大為15Ω時,電路總電流最小,電路總功率最小,通過 R1的電流:
I1=
通過滑動變阻器R2的電流:
I2=
電路最小總功率:
P最小=UI=U×(I1+I2)=4.5V×(0.9A+0.3A)=5.4W;
(3)當開關S、S3閉合,S1、S2 斷開時,R1斷路,燈泡L與滑動變阻器R2串聯,電壓表測滑動變阻器R2兩端電壓,燈泡的額定電流:
I額=
因為燈泡額定電流I額=0.5A,電流表量程為 0~3A,滑動變阻器標有“15Ω 1A”字樣,所以在確保電路元件安全的情況下,電路中最大電流為 I最大=I額=0.5A,此時滑動變阻器 R2阻值最小,則電路最小總電阻:
R最小=
滑動變阻器R2最小阻值:
R2最小=R最小﹣RL=9Ω﹣5Ω=4Ω
因為電壓表量程為 0~3V,所以在確保電路元件安全的情況下,滑動變阻器兩端電壓最大為 U2=3V 時,此時滑動變阻器阻值最大,此時電路中電流:
I最小=
滑動變阻器R2最大阻值:
R2最大=
綜上所述滑動變阻器的阻值范圍為4Ω~10Ω。
答:(1) 燈泡正常工作時電阻為5Ω;
(2) 電路最小總功率為5.4W;
(3) 在確保電路元件安全的情況下,滑動變阻器R2的取值范圍為4Ω~10Ω。
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【題目】如圖,兩個透明容器中密封著等量的空氣,U型管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化。兩容器中的電阻絲串聯起來接到電源兩端,小海用此電路來探究電流通過導體時產生的熱量跟什么因素有關。由圖可知,在電流大小和通電時間相等的情況下,電阻越大,這個電阻產生的熱量越_____;若通過電阻的電流為0.5A,通電10s,阻值為10Ω的電阻產生的熱量是_____J。
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【題目】如圖甲電路,當開關S閉合后,電流表的指針偏轉如圖乙所示,其中a電流表讀數應為______________A,b電流表的讀數應為__________A,通過L2的電流是__________A。
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【題目】小明同學想在家里安裝一盞照明燈,如圖所示是他設計的電路。圖中虛線框1和2應連入開關和電燈,則開關應裝在_______方框中(填“1”或“2”)。安裝完畢后,閉合開關,電燈正常發光,當他把“220V 8W”的臺燈插頭插入插座后,閉合臺燈開關,電燈熄滅,發生這一現象的原因可能是_________短路。(選填序號①插座處②臺燈插頭處③臺燈開關處④臺燈燈頭處)
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【題目】小陽利用如圖甲所示的電路探究“電流與電阻的關系”.已知電源電壓為 4.5V 且保持不變,實驗用到的定值電阻阻值分別為 25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω,滑動變阻器的規格為“0﹣50Ω”.
(1)如圖乙所示的實物電路中存在連線錯誤,而且只要改接一根導線就可以了,請你把接錯的那根導線打上“×”,再畫線把它改到正確位置上(導線不允許交叉).
(_____)
(2)電路改正以后,閉合開關前應將滑動變阻器滑片調至最______端(選填“左”或“右”).
(3)連接好電路后,如果將電流表和電壓表在電路中位置交換,則閉合開關后,會發現兩表中只有_______表有示數(選填“電流”或“電壓”).
(4)為了用上所有的定值電阻正確完成五次實驗,應利用滑動變阻器控制定值電阻兩端的電壓至少保持_____V 不變
(5)實驗中將 5Ω的定值電阻更換為 10Ω的定值電阻后,閉合開關,應將滑動變阻器滑片向_______(選填“左”或“右”)適當滑動,使電壓表示數恢復到原來的值.
(6)小陽同學每次隨機選取一個定值電阻,進行了五次實驗,根據所得數據畫出電流與電阻關系的圖象如圖丙所示,且實驗中各電路元件完好,讀數、記錄均正確.但老師發現五次實驗中有一次未移動滑動變阻器滑片控制電壓表示數一定,根據圖丙中的數據分析,阻值為_____Ω的定值電阻連入電路時未移動滑片,這次實驗之前的那一次實驗,小陽選取的是阻值為_____Ω的定值電阻.
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【題目】現有材料相同的甲和乙兩個導體,他們的電阻大小相同。若甲導體的橫截面積小于乙導體,則甲導體的長度______乙導體長度;若將它們串聯在電路中,甲導體兩端的電壓_____乙導體兩端的電壓;若將它們分別截去一半的長度,則甲導體剩余部分的電阻_____乙導體剩余部分的電阻(均選填“大于”、“等于”或“小于”)。
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【題目】小燕同學做“用電流表、電壓表測電阻”的實驗,電源電壓保持不變,實驗器材齊全且完好。她按圖(a)所示電路連接器材,實驗步驟正確,閉合開關后,觀察到電壓表恰好滿刻度。經過思考后,她斷開開關,決定不更換電表量程,僅適當調整電路來完成實驗。將滑片移至某一端后閉合開關,此時電流表示數為0.46A;移動滑片至某位置時,觀察到電壓表、電流表示數如圖(b)、(c)所示;將滑片移至另一端時,電壓表、電流表示數與圖(b)、(c)相比均偏轉了2小格。
(1)實驗中的電源電壓為_____伏,滑動變阻器的最大電阻值為_______歐。
(2)請將下表填寫完整(計算電阻時,精確到0.1歐)。
物理量 序號 | 電壓UX(伏) | 電流IX(安) | 電阻RX(歐) | 電阻RX平均值(歐) |
1 | ________ | ______ | ||
2 | ________ | _______ | ||
3 | ________ | 0.46 | _________ |
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【題目】如圖甲所示,是一則公益廣告,濃濃的孝心滲透著社會主義核心價值觀.小明給爺爺網購了一臺電熱足浴盆,其銘牌部分參數如圖乙所示.
(1)他為爺爺往足浴盆里加入初溫為22℃的水,使之達到最大允許注水量,開始正常加熱.控制面板如圖丙所示,當溫度達到顯示溫度時,完成加熱.求此過程中水所吸收到熱量。[c水=4.2×103J/(kg℃)]
(2)此次加熱過程耗時10min,求此過程足浴盆的電熱效率。
(3)加熱后,爺爺換成300W檔位,泡腳20min,問此次加熱和泡腳總共消耗多少電能。
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【題目】如圖所示,在“探究物體的動能跟哪些因素有關”的實驗中,將小鋼球從高度為h的同一斜面上由靜止開始滾下,推動同一小木塊向前移動一段距離s后停下。完成甲、乙、丙所示的三次實驗,其中h1=h3>h2,mA=mB<mc。
(1)小鋼球從斜面滾下的過程中,它的動能大小是通過_____ (選填“高度h”或“距離s”)大小來反映的。
(2)分析比較甲和乙兩組實驗可得,_____。
(3)若要研究物體動能與質量的關系,則需要不同質量的物體從斜面_____ (選填“相同”或“不同”)高度由靜止滾下,比較_____兩組實驗可得出結論。
(4)綜合上述可知,如圖丁所示的交通標志牌是交通管理部門對不同車型設定的最高_____ (選填“載重”“車速”或“動能”)。
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