图甲为一智能路灯工作原理简图,已知控制电路中电源电压恒为 , 为滑动变阻器, 为光敏电阻,其阻值随光照强度(单位符号: 变化的规律如图乙所示。工作电路中,路灯 上标有“ ”字样。当光照足够强时,路灯 不工作;当光照强度降为 ,控制电路中电流为 时,工作电路刚好启动,路灯 正常工作。电磁铁线圈的电阻忽略不计。试问:
(1)工作电路刚好启动时,滑动变阻器 接入电路的阻值为多少?
(2)保持 接入电路的阻值不变,当电流表示数为 时,光照强度为多少?
(3)为了节能,要使光照强度低于 时,工作电路才开始启动,应将滑动变阻器 滑片向 (选填“左”或“右” 移动,并简要说明理由。
梅雨季节,湿衣服久晾不干,令人烦恼。小组同学设计出两款自动控制“干衣神器”,可使得衣服快速变干,请选择其中一种方法完成电路原理设计并算出相应答案。(两种方法都做,以第一种为准)
方法一 |
方法二 |
器材:开关 ,电源转换器(把 交流电压转换为 直流电压),定值电阻 ,热敏电阻 (电阻随温度的变化关系如图所示)。电磁继电器(线圈电阻不计,线圈电流大于 时衔铁被吸下,线圈电流小于 时衔铁被弹回),电风扇,电热丝(电阻不变)。 功能:①闭合开关 .当温度低于 时,机器吹热风;当温度高于 时,机器吹冷风。 ②受控电路 工作电路)吹热风时功率为 、吹冷风时功率为 。 (1)请以笔画线代替导线完成电路连接。 (2)定值电阻 的阻值为 。 (3)电热丝的阻值为 . |
器材:开关 ,电源转换器(把 交流电压转换为 直流电压),定值电阻 ,湿敏电阻 (电阻随摆度的变化关系如图所示),电磁继电器(线圈电阻不计,线圈电流大于 时衔铁被吸下,线圈电流小于 时衔铁被弹回),电风扇,电热丝(电阻不变) 功能:①闭合开关 .当湿度大于 时,机器吹热风;当湿度小于 时,机器吹冷风。 ②受控电路 工作电路)吹热风时功率为 ,吹冷风时功率为 。 (1)请以笔画线代替导线完成电路图连接。 (2)定值电阻 的阻值为 。 (3)电热丝的阻值为 . |
如图1所示,电源电压不变,小灯泡 的额定电压为 ,滑动变阻器 的规格为“ ”。闭合开关,当滑片 置于距左端三分之一处,灯泡正常发光,电流表指针满偏,电表表盘如图2所示。
(1)求灯泡的额定功率和电源电压
(2)用定值电阻 替代小灯泡,再将另一电压表 接入电路,其它部分电路连接不变。闭合开关,当滑片 置于某一位置时,两个电压表指针偏转的角度相同,且表 示数大于表 的示数,两种电表指针偏转角度之比为 .求 可能的阻值。
在如图所示的电路中,闭合开关 后,至少有一个电表发生变化,已知电路中只有一处故障,且发生在电阻 或 上。请写出两电表的变化情况及其对应的故障。
如图所示,电源电压可调,灯泡 规格为“ ”,且灯丝电阻不随温度变化。电流表量程为“ ”和“ “,滑动变阻器的规格分别为“ ’和“ ”。
(1)将电源电压调到 ,闭合开关,移动 ,可使灯泡正常发光。求灯泡正常发光时的电阻和灯泡消耗的最小功率。
(2)将电源电压调到 ,用定值电阻 替换灯泡, 置于中点 ,闭合开关,电流表指针指到满偏刻度的三分之二位置(可能重新选择了电流表量程和变阻器 。然后将 从 移到最左端 ,两表示数的 关系如图所示。通过计算判断所用变阻器的规格。
小明探究电流与电压的关系,实验前他猜想:通过导体的电流可能与其两端的电压成正比,为此,他利用电阻箱代替定值电阻设计了如图甲所示的电路,已知电源电压恒为 ,电阻箱 规格“ ”,滑动变阻器 的规格“ ”。
(1)图乙是小明连接的实物电路,请在图中补画一根导线,使之成为完整实验电路,要求:滑片 向右移动时, 接入电路的电阻变大。
(2)正确连接电路后,调节两变阻器的阻值至最大并闭合开关,发现两电表示数均为零,则电路故障可能为 。
. 短路 . 断路 . 短路 . 断路
(3)排除故障后,他调节 和 的阻值,进行了第一次实验,两电表的示数如图丙所示,则对应的电压、电流值分别为 、 。
(4)接着他保持开关闭合及 的滑片位置不动,调节 的阻值,又测得了三组数据,如表。他分析实验数据后发现,通过 的电流与其两端的电压不能正比,请指出他在操作中存在的问题:
实验次数 |
电压 |
电流 |
1 |
||
2 |
4.0 |
0.20 |
3 |
4.5 |
0.15 |
4 |
5.0 |
0.10 |
① ;② 。
(5)正在小明准备重新实验时,同组的小华巧妙处理了实验数据,作出了某个元件的 图象,顺利得出了正确结论。
①请你帮小华在图丁中画出该图象;
②根据图象得出的结论是 。
如图甲所示,是一种电加热恒温箱的简化工作原理电路图。工作电路由电压 的电源和阻值为 的电热丝组成。控制电路是由电压 的电源、开关、电磁继电器(线圈电阻不计)、电阻箱 (可取值范围为 和热敏电阻 组成的,热敏电阻 的阻值随温度变化的关系如图乙所示。当控制电路的电流达到 时,衔铁才吸合,从而切断右边工作电路,停止加热。
(1)由乙图可知热敏电阻 的阻值随温度的升高而 。(选填“增大”、“不变”、“减小”
(2)求工作电路中电热丝 工作时的电流和工作 产生的热量。
(3)如果恒温箱的温度设定为 ,则电阻箱 应取多大阻值。
(4)该恒温箱可设定的最高温度是多少 ?
如图1为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机,它的正常工作电压为 ,水箱装水最多 ,加热功率有大小两个挡位,设计师最初设计的内部电路有如图2甲、乙两种接法,其中电热丝 , 。
(1)高温水蒸气熨烫衣服时,水蒸气遇到衣服迅速 成小水珠,放出热量,将衣服熨平(填物态变化名称);
(2)如果选择甲电路,电路中最大电流为 ,如果选择乙电路,电路中最大电流为 ,由于两个电路中所选熔断器里的熔丝允许通过的最大电流为 ,故设计师最终选择了甲电路;(计算结果保留一位小数)
(3)请分别计算这款挂烫机两个挡位的额定功率;
(4)若将水箱中 的水从 加热到 ,挂烫机至少需要加热多长时间? 水的比热容 。
在图甲所示的电路中,电源电压为6伏且保持不变,滑动变阻器 标有“ ”字样。闭合开关 后,电流表 和 的示数分别如图乙所示。求:
(1)电阻 的阻值。
(2)通电10秒钟,电流通过电阻 所做的功 。
(3)重新移动滑动变阻器 的滑片 ,使两个电流表指针偏离零刻度的角度恰好相同,求此时变阻器 消耗的功率 。
如图甲所示,是一种自动测量油箱内油量的装置,油量表(由电流表改装而成)的指针能指示油箱内油的多少。当油箱加满油时,浮标通过杠杆使滑片恰好移至变阻器的最下端;当油箱油量减少到 时,油量表就会发出警告。油的体积 和变阻器接入电路的电阻 的关系如图乙所示,电源电压恒为 ,定值电阻 的阻值为 .闭合开关 ,求:
(1)当油箱加满油时电路中的电流;
(2)油箱内油量剩余一半时变阻器 两端的电压;
(3)油量表刚报警时 的功率。
小萍同学想利用如图甲所示电路研究通过小灯泡(额定电压为3伏)的电流与它两端电压的关系。她根据图甲完成图乙的部分连接,待连接完整后,移动滑动变阻器滑片,记录了多组数据,作出了图像 ,还作出了电流大小与电源电压大小的关系图像 (如图丙所示)。(已知滑动变阻器最大阻值为20欧)。
(1)根据图甲将图乙中的实物图连接完整。(要求:滑动变阻器滑片向右移动,小灯泡变亮)
(2)根据图像 ,描述通过小灯泡的电流与小灯泡两端电压的关系。
(3)当电流表示数为 时,电压表的示数为多少?
(4)图丙阴影部分的面积表示 。
若架设在两地之间的输电线发生了短路,如何方便快捷地确定短路的位置?
针对这一实际问题,某物理兴趣小组模拟真实情景,运用“建模”思想进行了研究:用两条足够长的电阻丝模拟输电线(每条电阻丝单位长度阻值为 ,将导线连在电阻丝 处模拟输电线短路,如图1甲所示。他们把一个电源(电压恒为 、一个定值电阻(阻值为 和一块电压表用导线连接起来装入一个盒内,并引出两根导线到盒外,制成检测盒,如图1乙所示。检测时将盒外的两根导线分别与模拟输电线 端的两接线柱相连,从而构成检测电路。通过读取盒内电压表的示数、经过计算得知短路处到 端的距离。
请你解答如下问题:
(1)在图1乙所示的检测盒内画出元件连接情况的电路图;
(2)根据你设计的检测电路,推导出 间距离 与电压表示数 的关系式:
(3)进一步研究发现,当电压表的量程为 时,如果短路位置改变,需考虑测量值超电压表量程的可能。于是在检测盒中增加两个单刀双掷开关(符号 ,通过操作这两个开关来改变电压表的连接,完成检测。请在改进后的检测盒内画出元件连接情况的电路图(如图2所示)。
图甲为测定额定电压为“ ”小灯泡电功率的实验电路,电源电压恒为 不变。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整。
(2)闭合开关前,滑片应移到滑动变阻器的最 端(选填“左”或“右” 。
(3)正确连接好电路,闭合开关,发现灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数;移动滑片,发现除了电流表示数改变外,其余均无变化。经检查,电压表完好,则故障可能是小灯泡 (选填“短路”或“断路” 。
(4)排除故障后,移动滑片,实验小组记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图乙所示的 图像,由图像可计算出小灯泡的额定功率为 。
(5)实验过程中,当电压表示数为 时,滑动变阻器连入电路的阻值为 。
现有规格分别为“ ”和“ ”两个小灯泡 、 ,已知它们的电流与电压间关系如图所示。
(1)由图可知, 、 的灯丝电阻都随电流的增大而 (选填“增大”“减小”或“不变” 。
(2)若将 、 并联接在学生电源间,电源电压调节为6伏,通电5分钟,则两灯泡消耗的总电能为多少焦?
(3)若将 、 串联接在学生电源间,调节电源电压,在保证每个灯泡两端电压不超过其额定电压的情况下, 、 消耗的实际总功率最大值是多少?
试题篮
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