如图甲所示,电源电压不变,小灯泡的额定电压为 。第一次只闭合 、 ,将滑动变阻器 的滑片从最下端滑到最上端,第二次只闭合开关 ,将滑动变阻器 的滑片从最下端向上滑到中点时,电压表 的示数为 ,滑到最上端时,小灯泡正常发光。图乙是两次实验中电流表 与电压表 、 示数关系图象,下列说法正确的是
A. |
小灯泡的额定功率为 |
B. |
定值电阻 的阻值为 |
C. |
滑动变阻器 的最大阻值 |
D. |
两次实验中,电路最小功率为 |
小刚在实验室利用图甲所示的实验装置测量额定电压为 小灯泡的额定功率(电源电压恒定)。实验步骤如下:
(1)开关闭合前,应将滑片移到变阻器的 (选填“最左”或“最右” 端;
(2)闭合开关,移动变阻器的滑片,电流表有示数,而电压表没有示数,故障的原因可能是小灯泡 (选填“短路”或“断路” ;
(3)排除故障后,移动变阻器的滑片到某一位置时,电压表的示数为 ,此时应将变阻器的滑片向 (选填“左”或“右” 滑动,直到电压表的示数为 时为止,此时电流表的示数如图乙所示,则电流值为 ,小灯泡的额定功率为 。
(4)根据实验数据绘制的通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图像,如图丙所示,该图像不是直线的原因是 。实验中小灯泡随着它两端电压的增大而逐渐变亮,是因为小灯泡的亮度是由它的 决定的。
(5)小刚又设计了如图丁所示的电路,测出了只标有额定电流为 的小灯泡的额定功率。电源电压恒定,变阻器 的最大阻值为 ,实验操作如下:
①闭合 ,断开 ,移动变阻器 的滑片,使电流表的示数为 ;
②闭合 ,断开 ,保持变阻器 的滑片位置不动,移动变阻器 的滑片,使电流表的示数仍为 ;
③ ,将变阻器 的滑片移到最左端,电流表的示数为 ,再将变阻器 的滑片移到最右端,电流表的示数为 ;
④小灯泡的额定功率为 。
如图甲所示的电路中,电源电压保持不变, 为定值电阻, 为滑动变阻器。闭合开关 ,移动滑片 ,滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像如图乙所示。则
A.滑动变阻器的最大阻值是
B.滑动变阻器消耗的电功率最大时,变阻器的阻值是
C.电源电压为
D.电路消耗的最大电功率为
小明和小华在实验室做如下两个电学实验:
实验次数 |
电阻 |
电流 |
1 |
5 |
0.32 |
2 |
10 |
0.16 |
3 |
20 |
0.08 |
(1)在探究"通过导体的电流与电阻的关系"实验中,小明所用的器材有:新干电池两节, 、 、 的定值电阻各一个,电流表、电压表、" "的滑动变阻器、开关各一个及导线若干。
①实验中小明将 的电阻接入电路中,连接的电路如图甲所示,经检查发现有一根导线连接错误,请你在这根导线上打" ",并用笔画线代替导线画出正确的接法;
②改正错误后,将滑片调至 (选填" "或" " 端,闭合开关,调节滑动变阻器滑片至某一位置,使电压表示数为 ,读出电流表的示数并记录在表格中,将此时滑片的位置标记为 ;
③接着将 的电阻换为 ,调节滑动变阻器,使电压表示数仍为 ,读出对应电流表的示数并记录,此时滑片的位置在 的 (选填"左侧"或"右侧" ;
④最后小明换用 的电阻继续进行实验并记录电流表的示数;分析表中数据,可得到的结论是: 。
(2)小华利用电源(电压恒定且未知)、电流表、电阻箱 、铭牌不清楚的滑动变阻器、开关、单刀双掷开关各一个及导线若干,设计了如图乙所示电路,测出了额定电流为 的小灯泡的额定功率请你帮助小华补全实验方案:
①闭合开关 ,将开关 拨至1,调节电阻箱 ,使 ,读出此时电阻箱接入电路中的阻值为 ;
②仍闭合开关 ,将开关 拨至2,只调节 ,使电流表示数为 ;
③在步骤②的基础上,将 阻值调为0, 的滑片 (填滑动变阻器滑片的位置变化情况),并读出电流表示数为 ;
④则小灯泡额定功率的表达式为: (用已知量和所测物理量的符号表示);
⑤实验后小华发现,电路中只需将 和 互换位置,可以更简单地测出小灯泡的额定功率。
、 两只灯泡的额定电压均为 ,通过它们的电流随两端电压变化关系如图所示,下列选项正确的是
A. |
、 两灯泡的电阻均随灯泡两端电压的增大而减小 |
B. |
将两灯并联接在 的电源两端, 、 两灯的实际功率之比为 |
C. |
将两灯串联接在某电源两端,使 灯恰好正常发光,电源两端电压为 |
D. |
将 的电阻与 灯串联接在 的电源两端,该电阻消耗的功率为 |
综合实践活动中,同学们设计了一款可用电流表示数显示拉力大小的测力计模型,电流表示数随拉力的增大而增大。模型电路如图甲所示, 为长 、阻值 的电阻丝,其阻值与长度成正比,滑片 左端固定在拉杆上,弹簧处于原长时,滑片 位于 端,电源电压恒为 ,弹簧电阻恒为 , 为 ,其余部分电阻不计,电流表量程为 。忽略弹簧、拉杆和拉环的重力及滑片与电阻丝的摩擦。
(1)虚线框内接线柱"1"应与 (选填"2"或"3" 连接。
(2)闭合开关,弹簧处于原长状态时, 消耗的功率多大?
(3)弹簧的伸长量△ 与所受拉力 之间的关系如图乙所示,则电流表示数最大时显示的拉力多大?
(4)甲图中若去掉电流表,用一只电压表(量程 与 并联,利用电压表的示数来显示拉力的大小,则与利用电流表相比,电压表所能显示的最大拉力将提升 。
(5)在汇报交流阶段,同学们对模型设计的不足提出了改进措施。如甲图的方案,从电路的安全性考虑,其他条件不变, 的阻值应不小于 。
有一个阻值未知的定值电阻 (阻值 和一个标有" "字样的小灯泡(阻值约为 ,要求测出 的阻值和小灯泡的额定功率。
(1)图甲是小明用伏安法测量 阻值的实物电路,电源电压恒为 ,滑动变阻器规格是" "。
①甲图中有一根导线连接错误,请在该导线上画" ",并在图上改正(所画的导线不能交叉)。
②改正电路后,正确操作,当电压表示数为 时,电流表的示数如图乙所示,则 阻值为 。
(2)小华利用图丙所示实物电路测出了小灯泡的额定功率。电阻箱 的规格是" ",电源电压约为 。请在空白处填上适当内容。
①断开 ,闭合 ,调节电阻箱和滑动变阻器,直到 ,记下此时电阻箱的阻值。
②断开 ,在 、 间接入一个元件后,正确操作可以完成测量任务。以下四个元件:
一根导线;
电阻;
电阻;
电阻箱。
其中符合要求的有 (填字母),操作过程中, (选填"需要"或"不需要" 调节滑动变阻器。
现有一热敏电阻,其阻值 随温度 的升高而减小,部分数据如表所示,利用它可以制作温度报警器,其电路的一部分如图所示,图中两个虚线框内一个接热敏电阻,一个接定值电阻,电源电压恒为 ,当图中的输出电压达到或超过 时,便触发报警器(图中未画出)报警,不考虑报警器对电路的影响。要求环境温度达到或超过 时开始报警,则热敏电阻应接在虚线框 (填数字)内,另一虚线框内定值电阻阻值为 。若将虚线框内两元件对调,则报警器报警的最高温度为 。
环境温度 |
5 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
热敏电阻 |
6.0 |
4.4 |
2.8 |
1.8 |
1.1 |
0.8 |
0.7 |
如图所示,电源电压恒定, , ,滑动变阻器 的规格是" ",电流表 、 的量程都是 ,电压表的量程是 。
(1)只闭合开关 ,移动滑片,当电流表 的示数为 时,电压表示数为 ,则电源电压是 ,变阻器接入电路的电阻是 ;
(2)将滑片移到最右端,闭合所有开关,电流表 、 的示数之比是 , 内 产生的热量为 ,为保证电路安全,变阻器接入电路的阻值范围是 。
一位设计师设计了一种"重力灯"。无论你在地球哪一个角落,无论当地的天气如何,它都可以实现照明。如图甲是这种"重力灯"的结构简化图,当重物下落时拉动绳子,转轴转动时,小灯泡就可以发光。重复以上操作,可以实现长时间照明。现挂上一个质量为 的重物,该重物恰好可以缓慢匀速下落。在重物下落高度为 的过程中,就可以供一个标有" "字样的 灯持续正常发光 。 取
(1)甲图虚线框内一定有 ,它的工作原理是 。
(2)求重物下落时,重力做功的功率。
(3)求重物在一次下落过程中,甲图装置能量转化的效率。
(4)取下灯泡,将甲图装置的两个输出端接入乙图中的 、 两个接线柱进行实验(设该装置在短时间实验过程中可以稳定输出 电压)。 为标有" "的定值电阻,滑动变阻器 标有" ",电流表选择量程为 ,电压表选择量程为 。为了保证电路安全,求滑动变阻器接入电路的阻值变化范围。
如图所示,滑动变阻器 的最大阻值为 ,将其滑片移到 端,闭合开关 ,电流表的示数为 ,小灯泡的实际功率为 ,闭合开关 ,将滑动变阻器滑片移到 端,小灯泡恰能正常发光。不考虑灯丝电阻的变化,电源电压恒定,求:
(1)小灯泡的阻值和电源电压;
(2)小灯泡的额定功率;
(3)滑动变阻器 的最大功率。
如图所示的电路中,电源电压恒定不变, 、 是定值电阻, , , 是滑动变阻器,阻值变化范围是 。
(1)当开关 、 、 均闭合,滑动变阻器的滑片 移至最左端时,电压表示数为 ,求:
①电路中的总电流;
②通电 整个电路消耗的总电能;
(2)当开关 、 闭合, 断开,滑动变阻器的滑片 滑至某一位置时,电压表的示数为 ,求此时滑动变阻器 接入电路的阻值。
有一台热水器,内部简化电路如图所示, 和 均为电热丝。 , 。
(1)如何控制 和 ,使热水器处于高温挡;
(2)求低温挡正常工作 电热丝产生的热量;
(3)求中温挡正常工作时热水器的功率。
同学们发现电饭锅、电高压锅等用电器的功率都是可以调节的。于是,他们利用实验室中的器材,设计了一个功率可以调节的电路(如图所示)来模拟上述电器的工作状况。已知 ,学生电源提供的电压为 且保持不变 、 电阻保持不变。
(1)开关 闭合且开关 接 时,电路的总功率为 。
①此时 与 联;
②求:电路中总电流和 阻值
(2)开关 断开且开关 接 时,求: 时间内电流通过整个电路做的功。
特高压技术可以减小输电过程中电能的损失。某发电站输送的电功率为 ,输电电压为 ,经变压器降至 供家庭用户使用。小明家中有一个标有“ ”的即热式水龙头,其电阻为 ,他发现冬天使用时水温较低,春秋两季水温较高,于是他增加两个相同的发热电阻 和两个指示灯(指示灯电阻不计)改装了电路,如图,开关 可以同时与 、 相连,或只与 相连,使其有高温和低温两挡。求:
(1)通过特高压输电线的电流;
(2)改装前,若水龙头的热效率为 ,正常加热1分钟提供的热量;
(3)改装后,水龙头正常工作时高温挡与低温挡电功率之比为 ,请计算出高温挡时的电功率。
试题篮
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