【题目】在综合实践活动中,小宇根据学习的电学知识设计了一种可以自动煮饭的电饭锅,如图甲所示。图中R1和R2均为电阻丝,S是定时开关,S1是自动控制开关。将该电路接入家庭电路中,原料加入锅中,利用定时开关S定好煮饭时长,就可以开始10min加热、5min保温的循环煮饭过程。时间一到S自动切断电源停止煮饭。某次利用电饭锅煮饭,电路总功率随时间变化的图像如图乙所示,求:
(1)请你画出电饭锅在加热和保温时的等效电路;
(__________)
(2)0~5min内通过R1的电流______;
(3)整个过程电路消耗的电能W=_____?
(4)电热丝R2的电阻R2=_____?
【答案】 5A 1.584×106J 66Ω
【解析】
(1)根据
分析可知,电压一定时,电阻与功率成反比。由图甲分析,在定时开关S闭合的状态下,若S1闭合,R2短路,电路中只有R1,若S1断开,R1与R2串联。故S1闭合时电阻较小,功率较大,为加热档,等效电路如下:
S1断开时R1与R2串联,电阻总电阻更大,功率更小,为保温档,等效电路如下:
(2)由图乙可知,0~5min内功率较大,为加热档1100W,此时S1闭合,R2短路,电路中只有R1,根据得通过R1的电流为
(3)由图乙可知,整个过程持续30min,其中加热时间为20min,功率为1100W;保温时间为10min,功率为440W。故整个过程电路消耗的电能为
(4)根据
得加热档电路中R1的电阻为
保温档电路中R1与R2的总电阻为
故电热丝R2的电阻为
答:(1)电饭锅在加热和保温时的等效电路分别为:
(2)0~5min内通过R1的电流为5A。
(3)整个过程电路消耗的电能W=1.584×106J。
(4)电热丝R2的电阻R2=66Ω。
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【题目】一灯泡标有“6V 6W”字样,其工作时I-U图像如图甲所示。将小灯泡和标有“10Ω 1A”字样的滑动变阻器连接在如图乙所示的电路中,电源电压恒定不变,当滑片P在最左端时,小灯泡恰好能正常发光。电流表量程0~3A,电压表量程0~3V。闭合开关,为保证电路安全,在移动滑动变阻器的滑片过程中,下列说法正确的是( )
①小灯泡的最小功率0.75W
②滑动变阻 器的阻值变化范围是0~ 4Ω
③电流表的变化范围是0.5A~1A
④电路的总功率变化范围4.5W~6W
A.只有②④B.只有①②④C.只有①③D.只有②③④
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【题目】小明设计的一个温控电加热装置,原理如图所示,电压U1=6V,Rt为热敏电阻其阻值随加热环境温度的升高而增大.电磁铁线圈电阻不计,当导线中的电流大于或等于10mA时,衔铁吸下与下触点A接触;当电流小于10mA时,衔铁松开与B触点接触,U2=220V,R1=48.4Ω.
(1)衔铁刚被吸下时,求Rt的阻值.
(2)求该电加热器处于加热挡时的电功率.
(3)若该电加热器的保温时功率是加热时功率的10%,求R2的阻值.
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【题目】如图所示,2019年1月3日22时22分,嫦娥四号携带的玉兔二号巡视器驶抵月球表面。1月4日17时,玉兔二号按计划开展科学探测,成为我国航天事业的又一里程碑。关于这次登月说法中不正确的是( )
A.嫦娥四号无法利用声信号向地球传递信息
B.玉兔二号缓慢行驶出嫦娥四号的过程中,相对于月球玉兔二号是运动的
C.玉兔二号展开后的太阳能板可以将光能转化为电能
D.由于月球上的重力常数仅为地球的1/6,所以在地球上质量为140 kg的玉兔二号在月球的质量只有23.3kg
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【题目】测量小灯泡的电功率:
实验探究小组要测定标有“3.8V”小灯泡正常发光时的电功率,小宇连接了如图甲所示电路:
(1)组长发现小宇所选的器材不能完成此实验,其原因是___________;并且电路连接也有错误,请你在接错的那根导线上打“×”,并另画一根导线,使电路连接正确;
(__________)
(2)重新选择合理器材,将电路改接正确后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的功率是______W,此时小灯泡的电阻是________;
(3)探究小组还测量了小灯泡在不同电压下的电流,发现:通过小灯泡的电流与小灯泡两端的电压并不成正比,这是因为灯丝电阻的大小与_________有关。小宇根据所测得数据绘制了小灯泡的图像,如图丙所示。但是粗心的他忘记标注横纵坐标轴所对应的物理量了,根据你的判断,在这个图像中的横轴应该表示的是_________(选填“电压”或“电流”)。
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【题目】如图甲,R1为定值电阻,RP为滑动变阻器,闭合开关,RP的滑片从一端移动到另一端,得到电压与电流图像如图乙,下列说法正确的是( )
A.电源电压为3V,R1阻值为18Ω
B.电路消耗的最小功率为0.2W
C.当RP总阻值的接入电路时,它与定值电阻消耗的功率之比为6∶5
D.当电流为0.4A时,R1与RP连入电路的阻值之比为1∶2
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【题目】某学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中,小明连接了如图甲所示的电路(电源电压保持4.5V不变)。
(1)用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片P向左移动,电路中电流变大,导线不得交叉)。
(________)
(2)连接好电路,闭合开关,发现电压表示数接近于电源电压,电流表几乎无示数,则故障为定值电阻R__(填“短路”或“断路”)
(3)图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图象,由图象可知R两端的电压为_____V;当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,为使R两端的电压_____(填“改变”或“不变”),滑动变阻器的滑片应向_____(填““左”或“右”)端滑动;若实验中R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω,则滑动变阻器的阻值至少是_____Ω。
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【题目】如图所示,均匀圆柱体甲和盛有液体乙的薄壁薄底圆柱形容器置于水平地面,圆柱体和容器的高度相等但底面积不同,甲对地面的压力等于液体乙对容器底部的压力。现沿水平方向截取部分圆柱体甲并从容器内抽取部分液体乙,使得它们剩余部分的高度或深度均为h,则甲、乙的密度ρ以及它们截取或抽取部分质量m的关系是( )
A.ρ甲>ρ乙;m甲> m乙B.ρ甲>ρ乙;m甲< m乙
C.ρ甲<ρ乙;m甲> m乙D.ρ甲<ρ乙;m甲<m乙
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【题目】如图所示电路,电源电压恒为4.5V,定值电阻R0的阻值为10Ω,滑动变阻器的最大阻值为30Ω,电阻箱RX最大阻值为999.9Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表最程为0~3V.闭合开关S,下列说法正确的是
A. S1、S2均向左闭合,Rx允许接入电路的最大阻值为20Ω
B. S1、S2均向右闭合,电路允许消耗的最大率为2.7W
C. S1向左、S2向右闭合,Rx允许接入电路的最大阻值为60Ω
D. S1向右、S2向左闭合,只调Rx使电流表示数减半后其阻值一定大于原来的2倍
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