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如图所示电路,电源电压为4.5V,R1阻值为5Ω,滑动变阻器R2最大阻值为20Ω...

如图所示电路,电源电压为4.5V,R1阻值为5Ω,滑动变阻器R2最大阻值为20Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V.求:
(1)滑动变阻器允许接入电路的阻值范围;
(2)正常工作时整个电路消耗的最大功率.

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(1)由电路图可知,电阻R1与滑动变阻器串联,电流表测电路电流,电压表测滑动变阻器两端电压,由题意知,电路最大电流是0.6A,此时滑动变阻器接入电路的阻值最小,由串联电路特点及欧姆定律可以求出滑动变阻器接入电路的最小阻值;当滑动变阻器两端电压为3V时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,由串联电路特点求出电阻R1两端的电压,由欧姆定律求出电路电流,然后由欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值;最后确定滑动变阻器接入电路的阻值范围. (2)电源电压一定,当电路电流最大时,电流消耗的功率最大,由电功率公式P=UI可以求出电路消耗的最大功率. 【解析】 由电路图可知,电路中R1与R2串联,电压表测量R2两端的电压. (1)①电流表量程是0~0.6A,当电路电流为0.6A时, 电阻R1两端电压U1=IR1=0.6A×5Ω=3V, 此时滑动变阻器两端电压U滑=U-U1=4.5V-3V=1.5V<3V, 可以保证电压表安全,此时电路电流最大, 滑动变阻器接入电路阻值最小, 滑动变阻器接入电路的阻值R滑最小==2.5Ω; ②当滑动变阻器两端电压为电压表最大示数3V时, 电阻R1两端的电压U1′=U-U滑′=4.5V-3V=1.5V, 此时电路电流I′===0.3A<0.6A, 滑动变阻器接入电路的阻值R滑′===10Ω; 因此滑动变阻器接入电路的阻值范围是2.5Ω≤R滑≤10Ω; 答:滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是2.5Ω≤R2≤10Ω. (2)电源电压一定,电路电流越大,电路总功率越大, 电路最大电流是0.6A,电路消耗的最大功率是 P最大=UI最大=4.5V×0.6A=2.7W; 答:正常工作时整个电路消耗的最大功率是2.7W.
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考点分析:
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电学综合作图:
厨房里有一台电冰箱、一台吸排油烟机和一盏电灯.要求S1、S2两个开关中的任何一只闭合,灯都亮;S3、S4两只开关都闭合时,吸排油烟机才开始工作;电冰箱始终工作.
现在,给你一只电灯,4个开关,电冰箱一台,吸排油烟机一台,电源和导线若干.请你按要求将电路图连接完整.

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设计实验:
(1)设计实验验证“气体流速越大的位置压强越小.”
(2)请完成下列探究实验的设计方案:
课题光从空气斜射到玻璃上时的折射角和入射角的关系数据记录表格______
器材白纸、玻璃、量角器、激光灯、
实验
步骤 
______

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综合作图:
炎热的夏季,小明和同学们在沙滩上玩耍.
他发现了下列几种现象:(1)走进水里,感觉水温明显比沙滩温度低;(2)戴着墨镜,看见周围的景物都呈褐色;(3)从水中走出来,风一吹,身体有冷的感觉;(4)从地面跳起时,沙滩上留下更深的凹痕等.
请你运用所学的物理知识,解释两个现象.(注:现象一必须解释,其他任选一项解释)
解释现象______
解释现象______
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运用知识解决问题:
(1)为什么电烤箱很快就可以将食物烤熟,但导线却不热?
答:电烤箱工作时,将电能转化成______能.因为电烤箱的发热体与外部导线是串联的,通过它们的电流相同,而电烤箱发热体的电阻比外部导线的电阻大.根据______定律,在电流、通电时间相同的情况下,电流通过导体产生的热量跟电阻成______,所以电流通过电烤箱的发热体比外部导线产生的热量多.
(2)画出电路的电路图
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(3)甲、乙电阻分别为10Ω、15Ω,分别接在电压不同的电源上时,通过相同的电流,若甲接在20V电源上,则乙接在______V的电源上.
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回顾实验和探究:请补充完整下面的实验探究报告:
(1)探究欧姆定律


根据图甲将图乙的实物连接起来.
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方法

步骤
1.保持R=R1=5Ω不变,移动滑动变阻器的滑片,测量并记录三次电阻R1两端的电压U和通过的电流I.
2.分别换接电阻R2=10Ω、R3=20Ω,应将滑动变阻器的滑片向______端移动(选填“左”或“右”),使______保持不变,记下对应电流值I.
表格1.R=R1=5Ω                          2.U=______
次数电压U/V电流I/A 次数电阻R/Ω电流I/A
11.00.2150.4
21.50.32100.2
32.00.43200.1
(2)电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系
方法

步骤
1.在两个大铁钉上用______分别绕制50匝、100匝,制作两个电磁铁.
2.按照图把两个电磁铁连到电路里,闭合开关后,试着用电磁铁吸引______,并将观察到的情况记录在设计的表格中.
现象/
表格
次数线圈匝数 
150 
2100 
请将表格中的最后一栏填写完整.
结论电磁铁的______一定时,线圈匝数越多的电磁铁磁性越强.
(3)用电流表和电压表测量小灯泡电功率.
现象与
表格
下表是测量标有“2.5V 0.3A”字样小灯泡电功率的部分 实验数据,当电压表的示数为1.8V,电流表的示数如图所示,请完成表格中内容.
次数U/VI/AP/W灯泡亮度
11.8____________ 较暗
22.50.30.75正常发光
33.00.320.96很亮


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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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