(6分)在物理小组课外活动中,慧龙小组同学利用两段阻值不同的电热丝R1和R2,设计成高中低三档位的电热器,电路图如图所示,其中R1=2R2.在安全情况下,用三档
题型:不详难度:来源:
(6分)在物理小组课外活动中,慧龙小组同学利用两段阻值不同的电热丝R1和R2,设计成高中低三档位的电热器,电路图如图所示,其中R1=2R2.在安全情况下,用三档分别给同一容器中质量相同的水加热(水均未沸腾).
(1)求R1的阻值是多少? (2)电热器用中温档工作时,水温升高8℃消耗的电能是多少? (3)结合表中信息,通过计算分析比较用高温档还是低温档更节能? |
答案
(1)484欧;(2)9.6×104J;(3)高温档 |
解析
试题分析:(1) S1闭合,S2断开,为低温档,只有R1工作, 则 ; (2) S2闭合,S1断开,为中温档,只有R2工作, 因为,所以中温档工作8min消耗电能为9.6×104J. (3) S1、S2都闭合,R1、R2并联,为高温档 高温档工作6min消耗电能为 则水升高1℃消耗电能 低温档消耗电能为 则水升高1℃消耗电能 因为1.08×104J<1.35×104J,且两档加热水的质量相同,所以加热等质量的水升高1℃,高温档比低温档消耗电能少,用高温档节能. |
举一反三
(8分)如图所示电路中,电源电压恒定,小灯泡标有“6V 3W“字样(忽略温度对灯丝电阻的影响).当S1、S2均闭合,滑片P置于a端时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数是I=1A,求:
(1)灯泡正常发光时的电流和电阻; (2)滑动变阻器的最大电阻; (3)当S1闭合,S2断开,移动滑片P置于某一位置时,滑动变阻器消耗的电功率是0.72W,此时滑动变阻器连入电路中的阻值. |
如图所示,电源电压保持不变,R1为定值电阻。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片向右移动的过程中,下列判断正确的是( )
A.电流表A的示数变大,电压表V1的示数变小 | B.电流表A的示数变小,电压表V2的示数变小 | C.电压表V1的示数与电流表A的示数的比值变大 | D.电压表V2的示数与电流表A的示数的比值变小 |
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亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路.其电路原理图如图(a)所示.其中,电源两端电压 U=4V(恒定不变).是电压表.量程为 0~3V,R0是定值电阻,R0=300Ω,R1是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图(b)所示.闭合开关S后.求:
①当环境温度为40℃时,热敏电阻R1的阻值是多少? ②当环境温度为40℃时,电压表的示数是多少? ③电压表两端电压不能超过其最大测量值,则此电路所允许的最高环境温度是多少? |
将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、电压表、开关和电源连接成如图所示电路,光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。闭合开关,逐渐增大光敏电阻的光照强度,观察电表示数的变化情况应该是( )
A.A表示数变大,V表示数变小 | B.A表示数变小,V表示数变大 | C.A表和V表示数均变小 | D.A表和V表示数均变大 |
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如图所示的电路中,电源电压为20V,定值电阻R为20Ω,滑动变阻器标有“30Ω1A”字样,电压表选用的量程是0~15V,在该电路正常使用的情况下,则 ( )
A.电路消耗的最大功率为20W | B.电路消耗的最小功率为8W | C.电压表的最小示数为5V | D.滑动变阻器接入电路的最小阻值为10Ω |
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