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从商店买来一个电热毯,使用时有时感觉温度太高,想用一个开关和一个电阻把它改装为两...

从商店买来一个电热毯,使用时有时感觉温度太高,想用一个开关和一个电阻把它改装为两档,使电热毯的单位时间发热量为原来的数值或为原来的一半,厂家说明书上只写着额定电压为220V,没有其他指标.请你设计一个方案完成这项改装,要求:
(1)画出电路图.
(2)导出所用电阻大小的表达式.
(3)指明安装时必须注意的问题.
(1)电热毯电阻不能改变,只能串联一个电阻来分压,当电热毯温度较高时,能起到调节温度的作用. (2)电热毯的单位时间发热量为原来的一半,说明功率减半,电阻丝的电阻不变,根据公式P=可知电压的变化,再根据欧姆定律求出电路中的电流,进一步导出所用电阻的大小. (3)求出改装后电阻丝的电压,进一步求出连入电阻的电压,如果小于人体的安全电压,则无需注意,如大于人体的安全电压,则必须注意安全. 【解析】 (1)将电阻与电热毯串联,开关和电阻并联,当电热毯温度过高时,断开与电阻并联的开关,即可起到降温的作用.电路图如图: (2)假设连入的电阻为R,电阻丝电阻为R1,电源电压U=220V; 当电热毯的单位时间发热量为原来的一半时,两电阻串联; 电阻丝消耗的功率为:=,原先功率P=; 所以功率减小后,电阻丝两端的电压为U1=U,电路电流为I==; 电阻R大小为R==R1. (3)改装后电阻丝两端的电压为U1=U=×220V≈154V,连接时电阻两端的电压为U-U1=220V-154V=66V, 连接时电阻两端的电压为66V,超过了人体的安全电压,所以在连接时应注意安全,开关一定要断开,要使用带有绝缘柄的工具.
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考点分析:
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巴彦一中物理实验小组的同学们在做“测量小灯泡的额定功率”的试验中,已知小灯泡的额定电压为“1.5V”,滑动变阻器上标有“20Ω1A”的字样.
(1)小聪将图中的实验器材连成实验电路,而其他同学认为从实验目的来看,实验电路上有一根导线连错了,建议改接.请你在接错的那根线上打“×”;
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(2)电路修改后,闭合开关移动滑片发现电压表和电流表示数如图(2)所示,则此时灯泡的实际功率是______W.
(3)接着小聪将滑片移到中点时,发现小灯泡正常发光,但她忘记了观察电表的示数,而直接将滑片移至另一端,结果小灯泡闪亮一下就熄灭了,她发现电流表的示数为______A,电压表的指针刚好偏转到最右端.
(4)于是无法再进行实验了,但小聪同学不但求出了小灯泡的额定功率为______W,而且还求出了小灯泡正常发光时的电阻为______Ω.
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你肯定见过,风扇通电后的转速是由慢逐渐变快的,那么你猜在这个过程中,通过风扇内电动机的电流会不会变化呢?如果转动中的风扇因为受到阻碍而停止,通过风扇内电动机的电流又会如何变化呢?会带来什么后果呢?如图1,把一个玩具电动机、一个小灯泡和电池串联起来,接通电路后,电动机便开始由慢到快转动起来,这时我们会发现刚通电时,电动机转速还较慢,灯泡最亮,而随着电动机转速变快,灯泡则逐渐变暗了.且当电动机转得最快时,灯泡也最暗,怎么样,你一定觉得很新奇有趣吧?那么现在让我们一起来动动脑筋,请你根据上述现象分析回答下列问题:
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(1)在图1所示的电路中,如果用手指捏住玩具电动机的转轴使其转动变慢最后完全停下来,灯泡的亮度将______,通过电动机的电流将______.(填“变大”、“变小”或“不变”)
(2)家用电风扇的主要部分就是电动机,如果转动中的电风扇受到外物阻碍,(如有衣服被吸到扇叶上)而无法转动,可能会导致火灾的发生,请你简要分析其中的原因.
(3)小李有一辆玩具电动汽车,由于故障无法行驶,于是小李将玩具中的电机拆下后接入如图2所示的电路中.电源的电压不变,闭合开关后发现电动机的转轴不转动,此时电流表的示数为2A;然后小李断开开关维修电动机,当电动机正常转动时又读出电流表的读数为0.2A.则该玩具电动机正常转动时将电能转化为机械能的效率为______
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美术课上同学们用橡皮泥捏动物模型时,想知道橡皮泥的密度有多大.课后,他们取了同一块橡皮泥,采用了两种实验方案,来测量橡皮泥的密度.
方案一:选择天平、量筒、水和细线进行实验操作,实验过程按图甲所示顺序进行.
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(1)由图可知:橡皮泥的体积V=______cm3;橡皮泥的质量m=______g;橡皮泥的密度ρ=______kg/m3
(2)请你评估:这一实验过程测算出的密度结果将______(选填“偏大”、“偏小”或“准确”),原因是______
方案二:选择弹簧测力计(如图乙)、水和细线设计实验方案如下:
a.橡皮泥用线系好,用测力计测出橡皮泥的重力G1
b.将测力计吊着的橡皮泥浸没水中,读出这时测力计的示数为G2
(1)则可知橡皮泥密度的表达式:______(用所测量的符号表示).
(2)请你评价:在该方案中能不能测出橡皮泥的密度?答:______(选填“能”或“不能”),原因是______
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小亮认为:滑轮组的机械效率由滑轮组本身决定,与被提升的重物无关.请利用如图所示的实验装置和若干个质量已知的钩码设计实验,证明小亮的看法是不正确的.

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在探究“水沸腾时温度与时间的关系”实验中,实验装置如图甲所示.
(1)实验中,水产生了什么现象说明水已经沸腾?______
(2)根据实验数据画出的温度与时间的关系图象如图乙所示,第6min水开始沸腾.
①根据图象可得出的探究结论是:水沸腾时,______
②根据图象,还可得出水沸腾前温度与时间的关系是:水沸腾前,______
(3)实验中,烧杯上盖有纸板.请说明盖纸板与不盖纸板相比较有哪些不同?______

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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