【题目】如图,电源电压恒为4.5V,灯泡L上标有“2.5V 1.25W”字样,滑动变阻器R2上标有“15Ω 1A”字样,定值电阻R1阻值为5Ω,电流表量程为0~3A,电压表量程为0~3V,不计温度对灯丝电阻的影响。求:
(1) 灯泡正常工作时电阻为多大;
(2) 当开关S、S1、S2闭合,S3断开时,电路最小总功率为多大;
(3) 当开关S、S3闭合,S1、S2断开时,在确保电路元件安全的情况下,滑动变阻器R2的取值范围。
【答案】(1) 5Ω;(2) 5.4W;(3) 4Ω~10Ω。
【解析】
(1)根据P=得,灯泡正常工作时电阻:
RL=;
(2) 当开关 S、S1、S2 闭合,S3 断开时,灯泡 L被短路,定值电阻R1与滑动变阻器R2 并联,当滑动变阻器R2的阻值最大为15Ω时,电路总电流最小,电路总功率最小,通过 R1的电流:
I1=
通过滑动变阻器R2的电流:
I2=
电路最小总功率:
P最小=UI=U×(I1+I2)=4.5V×(0.9A+0.3A)=5.4W;
(3)当开关S、S3闭合,S1、S2 断开时,R1断路,灯泡L与滑动变阻器R2串联,电压表测滑动变阻器R2两端电压,灯泡的额定电流:
I额=
因为灯泡额定电流I额=0.5A,电流表量程为 0~3A,滑动变阻器标有“15Ω 1A”字样,所以在确保电路元件安全的情况下,电路中最大电流为 I最大=I额=0.5A,此时滑动变阻器 R2阻值最小,则电路最小总电阻:
R最小=
滑动变阻器R2最小阻值:
R2最小=R最小﹣RL=9Ω﹣5Ω=4Ω
因为电压表量程为 0~3V,所以在确保电路元件安全的情况下,滑动变阻器两端电压最大为 U2=3V 时,此时滑动变阻器阻值最大,此时电路中电流:
I最小=
滑动变阻器R2最大阻值:
R2最大=
综上所述滑动变阻器的阻值范围为4Ω~10Ω。
答:(1) 灯泡正常工作时电阻为5Ω;
(2) 电路最小总功率为5.4W;
(3) 在确保电路元件安全的情况下,滑动变阻器R2的取值范围为4Ω~10Ω。
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【题目】如图,两个透明容器中密封着等量的空气,U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端,小海用此电路来探究电流通过导体时产生的热量跟什么因素有关。由图可知,在电流大小和通电时间相等的情况下,电阻越大,这个电阻产生的热量越_____;若通过电阻的电流为0.5A,通电10s,阻值为10Ω的电阻产生的热量是_____J。
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【题目】如图甲电路,当开关S闭合后,电流表的指针偏转如图乙所示,其中a电流表读数应为______________A,b电流表的读数应为__________A,通过L2的电流是__________A。
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【题目】小明同学想在家里安装一盏照明灯,如图所示是他设计的电路。图中虚线框1和2应连入开关和电灯,则开关应装在_______方框中(填“1”或“2”)。安装完毕后,闭合开关,电灯正常发光,当他把“220V 8W”的台灯插头插入插座后,闭合台灯开关,电灯熄灭,发生这一现象的原因可能是_________短路。(选填序号①插座处②台灯插头处③台灯开关处④台灯灯头处)
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【题目】小阳利用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”.已知电源电压为 4.5V 且保持不变,实验用到的定值电阻阻值分别为 25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω,滑动变阻器的规格为“0﹣50Ω”.
(1)如图乙所示的实物电路中存在连线错误,而且只要改接一根导线就可以了,请你把接错的那根导线打上“×”,再画线把它改到正确位置上(导线不允许交叉).
(_____)
(2)电路改正以后,闭合开关前应将滑动变阻器滑片调至最______端(选填“左”或“右”).
(3)连接好电路后,如果将电流表和电压表在电路中位置交换,则闭合开关后,会发现两表中只有_______表有示数(选填“电流”或“电压”).
(4)为了用上所有的定值电阻正确完成五次实验,应利用滑动变阻器控制定值电阻两端的电压至少保持_____V 不变
(5)实验中将 5Ω的定值电阻更换为 10Ω的定值电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器滑片向_______(选填“左”或“右”)适当滑动,使电压表示数恢复到原来的值.
(6)小阳同学每次随机选取一个定值电阻,进行了五次实验,根据所得数据画出电流与电阻关系的图象如图丙所示,且实验中各电路元件完好,读数、记录均正确.但老师发现五次实验中有一次未移动滑动变阻器滑片控制电压表示数一定,根据图丙中的数据分析,阻值为_____Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片,这次实验之前的那一次实验,小阳选取的是阻值为_____Ω的定值电阻.
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【题目】现有材料相同的甲和乙两个导体,他们的电阻大小相同。若甲导体的横截面积小于乙导体,则甲导体的长度______乙导体长度;若将它们串联在电路中,甲导体两端的电压_____乙导体两端的电压;若将它们分别截去一半的长度,则甲导体剩余部分的电阻_____乙导体剩余部分的电阻(均选填“大于”、“等于”或“小于”)。
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【题目】小燕同学做“用电流表、电压表测电阻”的实验,电源电压保持不变,实验器材齐全且完好。她按图(a)所示电路连接器材,实验步骤正确,闭合开关后,观察到电压表恰好满刻度。经过思考后,她断开开关,决定不更换电表量程,仅适当调整电路来完成实验。将滑片移至某一端后闭合开关,此时电流表示数为0.46A;移动滑片至某位置时,观察到电压表、电流表示数如图(b)、(c)所示;将滑片移至另一端时,电压表、电流表示数与图(b)、(c)相比均偏转了2小格。
(1)实验中的电源电压为_____伏,滑动变阻器的最大电阻值为_______欧。
(2)请将下表填写完整(计算电阻时,精确到0.1欧)。
物理量 序号 | 电压UX(伏) | 电流IX(安) | 电阻RX(欧) | 电阻RX平均值(欧) |
1 | ________ | ______ | ||
2 | ________ | _______ | ||
3 | ________ | 0.46 | _________ |
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【题目】如图甲所示,是一则公益广告,浓浓的孝心渗透着社会主义核心价值观.小明给爷爷网购了一台电热足浴盆,其铭牌部分参数如图乙所示.
(1)他为爷爷往足浴盆里加入初温为22℃的水,使之达到最大允许注水量,开始正常加热.控制面板如图丙所示,当温度达到显示温度时,完成加热.求此过程中水所吸收到热量。[c水=4.2×103J/(kg℃)]
(2)此次加热过程耗时10min,求此过程足浴盆的电热效率。
(3)加热后,爷爷换成300W档位,泡脚20min,问此次加热和泡脚总共消耗多少电能。
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【题目】如图所示,在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,将小钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下,推动同一小木块向前移动一段距离s后停下。完成甲、乙、丙所示的三次实验,其中h1=h3>h2,mA=mB<mc。
(1)小钢球从斜面滚下的过程中,它的动能大小是通过_____ (选填“高度h”或“距离s”)大小来反映的。
(2)分析比较甲和乙两组实验可得,_____。
(3)若要研究物体动能与质量的关系,则需要不同质量的物体从斜面_____ (选填“相同”或“不同”)高度由静止滚下,比较_____两组实验可得出结论。
(4)综合上述可知,如图丁所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最高_____ (选填“载重”“车速”或“动能”)。
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