【題目】汽車尾氣是造成霧霾指數PM 2.5升高的原因之一。某物理實驗小組的同學們設計了如圖所示的有害尾氣排放檢測電路。在一項針對某種有害尾氣濃度進行的測試中,氣敏電阻的阻值隨有害尾氣濃度變化的部分數據如下表所示。已知電源電壓18V恒定不變,R0為定值電阻,R為氣敏電阻。
有害尾氣濃度/%Vol | … | 2.5 | 5 | 7.5 | 10 | 12.5 | 15 | … |
R/Ω | … | 8 | 5.2 | 3.9 | 3 | 2.5 | 2 | … |
(1)測試過程中,閉合開關S,當電壓表讀數為13V時,電流表的讀數為0.5A,求電阻R0的阻值是多大?
(2)閉合開關S,當這種有害尾氣濃度增大到15%Vol時,則在1min內定值電阻R0產生的熱量是多大?
(3)當電路消耗的總功率為18W時,有害尾氣的濃度是多少?
【答案】(1)10Ω(2)1350J(3)2.5%Vol
【解析】
由圖知,電路為串聯電路,電流表測電路電流,電壓表測R兩端電壓,R的阻值利用通過表格中以對應的濃度獲取,串聯等流分壓利用相應的公式計算即可。
(1)因為電壓表測R兩端電壓示數為12V,又已知電源電壓為18V,則R0的電壓為:
由歐姆定律表達式可得,R0的阻值為:
;
(2)由表中可知,當這種有害尾氣濃度增大到15%Vol時,R的阻值為2Ω,又串聯電路總電阻等于分電阻之和可得:
R總=R0+R=10Ω+2Ω=12Ω,
由歐姆定律得:
,
所以在1min內定值電阻R0產生的熱量為:
;
(3)當電路消耗的總功率為18W時,由可得,電路總電阻
,
又由串聯電路總電阻等于分電阻之和可知:
,
由表格中數據可知:有害氣體濃度為2.5%Vol。
答:(1)電阻R0的阻值是10Ω;
(2)當這種有害尾氣濃度增大到15%Vol時,在1min內定值電阻R0產生的熱量是1350J;
(3)電路消耗的總功率為18W時,有害尾氣的濃度是2.5%Vol。
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【題目】電腦正常工作時,中央處理器不斷發熱,必須用風扇給予降溫。為了保證中央處理器不被燒壞,要求:中央處理器(即CPU)工作之前,帶動風扇的電動機要先啟動,中央處理器斷電后,電動機仍能工作很長一段時間,來進行散熱,下面的四個電路圖中符合要求的是
A. B.
C.
D.
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【題目】小張同學在做“測量小燈泡電阻”的實驗中,所用器材如下:兩節新干電池,標有2.5 V相同規格的小燈泡若干,兩個滑動變阻器R1“10 Ω 1 A”、R2“20 Ω 2 A”,開關、導線若干.
(1)閉合開關前,應將滑片移至_____(選填“A”或“B”)端.正確連接電路后,閉合開關S,移動滑片P,小張發現小燈泡始終不亮,電流表指針幾乎未偏轉,電壓表有示數,則故障原因可能是______(選填字母).
A.小燈泡短路 B.滑動變阻器短路 C.小燈泡斷路 D.滑動變阻器斷路
(2)排除故障后,移動滑片P,依次測得6組數據,如表一所示.其中第2次實驗時電流表表盤如圖丙,此時電路中的電流為____A;第4次實驗時燈泡電阻值為____Ω.
(3)小張將這6組數據算得的電阻值取平均值作為小燈泡的電阻,這種數據處理方式是________(選填“合理”或“不合理”)的.
表一
實驗次數 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
電壓(U)/V | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 2.8 |
電流(I)/A | 0.16 | 0.22 | 0.25 | 0.28 | 0.29 | |
電阻(R)/Ω | 3.1 | 6.8 | 8.9 | 9.7 |
表二
實驗次數 | 1 | 2 | 3 |
電阻(R)/Ω | 5 | 10 | 20 |
電流(I)/A | 0.30 | 0.20 | 0.12 |
(4)小張繼續用圖乙所示裝置來探究“電流與電阻的關系”.他分別把阻值準確的5 Ω、10 Ω、20 Ω的定值電阻接入原小燈泡的位置,通過實驗,記錄電流表示數如表二所示.他發現通過導體的電流跟電阻不成反比,其原因可能是_____________.
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【題目】如圖所示的電路中,電源電壓為4伏。現有如下兩種操作:①將滑動變阻器滑片向左移;②用6伏的電源替換原來的電源。其中可以使電壓表V1示數與V2示數的比值變大的操作有
A.只有①可行
B.只有②可行
C.①②)都可行
D.①②都不行
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【題目】如圖甲所示為分別測量小燈泡L和定值電阻R后得到的I﹣U關系圖象。把燈泡L和電阻R接在電源電壓為2V的電路中,如圖乙所示,R的阻值為______Ω,電流表的示數為______A;如果把小燈泡L和定值電阻R串聯在5V電源上,小燈泡L的功率是______W。
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【題目】如圖所示,電源電壓保持不變,若在甲、乙兩處分別接入電壓表,閉合開關S1、S2 , 測得U甲:U乙=4:3,若只斷開開關S2 , 拆去電壓表,并在甲、乙兩處分別接入電流表,則此時I甲:I乙是
A. 1:1 B. 4:3 C. 3:4 D. 16:9
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【題目】化學實驗室購置了一臺用于液體加熱的多擋電熱器,其銘牌如表有一項內容模糊不清
,電熱水器內部簡化電路如圖所示,R1和R2均為電熱絲。只閉合S1時, 電熱器處于中溫檔;
閉合,
接a點時,R1和R2并聯,電熱器處于高溫擋,求;當
斷開,
接電路處于b時,R1和R2串聯,電熱器處于低溫擋。
XXX液體電熱器 | |||
額定電壓 | 36V | ||
額定功率 | 高溫擋 | ||
中溫擋 | 216W | ||
低溫擋 | 72W | ||
最大容積 | |||
(1)中溫擋時額定電流;
(2)R1和R2的電阻;
(3)在高溫擋工作10分鐘消耗的電能.
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【題目】如圖,是小明家電能表的銘牌,在斷開其它用電器的情況下,標有“220V 1000W”的電熱水器和標有“220V 1500W”的空調_____(選填“能”或“不能”)同時使用。電熱水器是利用電流的_____效應工作的。小明只將“220V 1000W”的電熱水器接入電路工作,2min電能表轉盤轉過81轉,則電熱水器的實際電功率為_____W,這段時間內產生熱量_____J。
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【題目】在“探究電流與電壓和電阻的關系”的實驗中:
(1)小明連接的電路如圖甲所示,則他閉合開關后觀察到______表無示數,另一電表有示數.如果只需改動一根導線,即可使連線正確.請在接錯的導線上打“×”,并用筆畫線代替導線畫出正確的接法.
(____________________)
(2)正確連接電路后閉合開關,電流表和電壓表均有示數,但在移動變阻器滑片 P時,兩電表示數突然都變為零,則電路故障可能為_____________.
(3)排除故障后,研究電流與電壓關系時,①移動變阻器滑片 P 測得多組數據記錄在右表中,請你根據表中數據在圖乙的坐標紙上作出 I-U 圖像;
(________________________)
實驗次數 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
電壓表示數/V | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3 |
電流表示數/A | 0.12 | 0.18 | 0.24 | 0.30 | 0.36 |
②在交流與討論時發現,各小組作出的圖像雖然都正確,但在相同的坐標紙上有些小組的圖像卻明顯不同.造成這種不同的原因是____________-.
(4)在研究電流與電阻關系時,小明將電源電壓調到為 9V(保持不變)、用 5 個不同的定值電阻進行探究, 記錄的實驗數據如右表,第 2 次的實驗數據被遮擋.
實驗次數 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
電阻/Ω | 50 | 25 | 20 | 15 | |
電流/A | 0.12 | 0.2 | 0.3 | 0.4 |
①分析數據歸納結論時,小華指出小明第 3 次實驗測得的數據有問題,請說明小華是如何判斷出這次實驗數據有問題的?答:________②小明反思產生的原因,回憶是第 2 次測量后將 R0 的阻值變換為 25Ω 時,未移動變阻器的滑片 P 就讀取了電流表的示數而造成的.請指出小明第 2 次實驗時所用的定值電阻的阻值是_____Ω.
(5)對于“探究電流跟電阻的關系”和“伏安法測量小燈泡電阻”這兩個實驗,下列說法不正確的是______
A.它們都是采用控制變量的研究方法
B.它們的實驗電路圖在教科書中是相同的
C.前者多次測量的目的是分析多組數據,得出電流跟電阻的關系
D.后者多次測量的目的試取電阻的平均值,減小誤差
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