练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 初中物理 > 题目详情
    14．李老师向同学们展示了一只具有高、低温两挡调节功能的自制电加热器，并告知其内部电路由电阻丝R1、R2、和开关S1三个元件组成，两根电阻丝允许通过的最大电流均为1A，R1=10Ω，在不拆解加热器的情况下，小军用图电路对其进行探究：他先闭合S2，电流表的示数为0.3A；再闭合S1，电流表的示数变为0.9A，所用电源电压为6V．
    （1）请判断两电阻丝的连接方式为并联，
    （2）电阻丝R2的阻值为20Ω； 
    （3）若电源电压可调，闭合S1和S2后，为保证电路安全，求此电加热器允许消耗的最大电功率．

    分析 （1）由题意可知，再闭合S1后，电流表的示数变大，说明原电路要么两电阻并联，要么开关S1与其中一个电阻并联；
    若开关S1与其中一个电阻串联，根据欧姆定律求出S1闭合、断开时电路中总电阻，根据电阻的串联求出另一电阻的阻值，然后判断此种情况不可能；
    （2）两电阻并联，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电路的总电阻，利用电阻的并联求出另一电阻的阻值；
    （3）根据欧姆定律求出两电阻两端允许所加的最大电压，由于闭合S1和S2后两电阻并联，根据并联电路的电压特点求出电源的电压，又知道电路的总电阻，利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出此电加热器允许消耗的最大电功率．

    解答 解：（1）由题意可知，再闭合S1后，电流表的示数变大，则电路可能是两电阻并联，也可能是开关S1与其中一个电阻并联；
    若开关S1与其中一个电阻串联，开关S1闭合前后电路中的电阻分别为：
    R断=$\frac{U}{{I}_{1断}}$=$\frac{6V}{0.3A}$=20Ω，R闭=$\frac{U}{{I}_{闭}}$=$\frac{6V}{0.9A}$=$\frac{20}{3}$Ω，
    根据串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知：电路中两电阻的阻值分别为$\frac{20}{3}$Ω、20Ω-$\frac{20}{3}$Ω=$\frac{40}{3}$Ω，这与R1=10Ω不符，故此种情况不可能；
    所以，若两电阻是并联连接；
    （2）开关S1闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流，
    由I=$\frac{U}{R}$可知电路中的总电阻：
    R总=$\frac{U}{{I}_{总}}$=$\frac{6V}{0.9A}$=$\frac{20}{3}$Ω，
    因并联电路中总电阻等于各分电阻之和，
    所以R2=$\frac{{R}_{总}{R}_{1}}{{R}_{1}-{R}_{总}}$=$\frac{\frac{20}{3}Ω×10Ω}{10Ω-\frac{20}{3}Ω}$=20Ω；
    （3）两电阻两端允许所加的最大电压：
    U1=I1R1=1A×10Ω=10V，U2=I2R2=1A×20Ω=20V，
    由于闭合S1和S2后，两电阻并联，根据并联电路中各支路两端的电压相等可知电源的最大电压U大=U1=10V，
    此电加热器允许消耗的最大电功率：
    P大=$\frac{{U}_{大}^{2}}{{R}_{总}}$=$\frac{（10V）^{2}}{\frac{20}{3}Ω}$=15W．
    答：（1）并联；（2）20；（3）电加热器允许消耗的最大电功率为15W．

    点评 本题考查了电路的设计和串并联电路的特点以及欧姆定律、吸热公式、电功公式的应用，根据题意判断出原电路的连接方式是解题的基础．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    4．入射光线与反射光线的夹角是60°，反射角是30°；入射光线与平面镜夹角为60°度；若改变入射光线的方向，使它逐渐远离法线，则反射光线远离（填“远离”或“靠近”）法线．

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    5．水的比热容大，其值是4.2×103J/（kg•℃），表示的物理意义是1kg水温度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量为4.2×103J； 火箭发动机利用液体氢作为燃料，是因为它的热值较大，其值为14.3×107J/kg，表示的物理意义是1kg氢完全燃烧放出的热量是14.3×107J．燃烧50g的液体氢最多可放出7.15×106J的热量．

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    2．如图，容器内盛有水，当向容器内放入一个重为2N的木块时，水对容器底部的压力增量△F1大于2牛；容器对桌面的压力的增量△F2等于2牛．（填“大于”，“小于”或“等于”）

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：作图题

    9．重为200N的物体静止在水平地面上，在图中用力的图示法中画出它所受的重力和支持力

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    19．如图是质量为60千克举重运动员小宇自制的训练器械，轻杆AB长1.5m，可绕固定点O在竖直平面内自由转动，A端用细绳通过滑轮悬挂着体积为0.015m3的沙袋，其中OA=1m．小宇站在地面时脚与地面的接触总面积为300cm2（g取10N/kg，沙袋的袋子体积和质量、绳重杆重及摩擦不计）．试求：
    （1）如果在B端施加竖直向上600N的作用力时，轻杆AB在水平位置平衡，试求沙子的密度．
    （2）当沙袋完全浸没于水中时，要使轻杆AB仍在水平位置平衡，小宇在B端施加竖直向上作用力时，则小宇对地面的压强为多少？
    （3）请通过计算说明小宇能否将该沙袋直接挂在A点训练，并说明理由．

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    6．小华用如图所示的电路测小灯泡功率．电路中电源电压恒为4.5V，电压表的量程为0～3V，电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器的规格为“20Ω   lA”，灯泡标有“2.5V   1.25W”字样．若闭合开关，两电表的示数均不超过所选量程，灯泡两端电压不允许超过额定值，不考虑灯丝电阻的变化，则下列说法正确的是（　　）
    A．灯泡的最小功率是1.25W
    B．滑动变阻器的电阻允许调节的范围是2.5～20Ω
    C．该电路的最大功率是2.7W
    D．电流表示数的变化范围是0.18～0.5A

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    3．关于声和电磁波的说法正确的是（　　）
    A．声和电磁波都能传递信息且都能在真空中传播
    B．住宅安装双层玻璃窗是在传播过程中减小噪声的影响
    C．“听诊器”能使人的心脏振动幅度增大，响度增大
    D．医院为病人做检查用的B超市利用电磁波工作的

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    4．小科家新买了一台太阳能热水器，该热水器工作时若要将质量为30kg、温度为20℃的水加热到40℃，需吸收2.52×106J的热量．他洗澡时将热水器中的水放出一半，水的比热容将不变（选填“变大”、“不变”或“变小”）．[C水=4.2×103J/（kg•℃）]．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案