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在课外实践活动中,杨樊同学用一段电热丝和一个小灯泡做了一个电热水器,其电路如图所...

在课外实践活动中,杨樊同学用一段电热丝和一个小灯泡做了一个电热水器,其电路如图所示,这个电热丝连入电路中的阻值是可以调节的(只能从正中间调到最右端).小灯泡L为电源指示灯,电阻R为120Ω,将它接在电源电压为12V的电路中.当开关S闭合、滑片在电热丝的正中间时,电流表的示数为1.1A.求:
(1) 电热丝的最大电阻值?
(2) 当滑片在电热丝的最右端时,通电10min,电热丝会产生多少热量?
(3) 杨樊同学还有一个猜想:如果把此电热丝从正中间剪断,将其并联后再接入到该电路中,其他条件不变,这时电热丝产生的热量会有何改变?通过计算说明.

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(1)两电阻并联,由并联电路的规律可求得接入一半电阻时的阻值,即可求得最大阻值; (2)滑片滑到最右端时,滑动变阻器的阻值全部接入,由欧姆定律求得电流,再由焦耳定律求得电热; (3)由并联电路的规律求得并联后的总电阻,由欧姆定律求得电流,由焦耳定律可求得电热,通过比较可得热量如何变化. 【解析】 (1)设电阻丝最大电阻为R1,一半电阻丝的电阻为R2,则 =1.1A ; (2)电热线中的电流 则电热丝上消耗的热量Q=I12R1t=(0.5A)2×24Ω×10×60s=3600J; (3)并联后的总电阻  总电流 则并联后的热量Q并=I并2R并t=(2A)2×6Ω×600s=1.44×104J 因为Q并>Q,故产生的热量增加. 答:(1)电热丝的最大阻值为24Ω;(2)电热丝上消耗的热量为3600J; (3)剪开并联后产生的热量要多.
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考点分析:
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如图甲所示,是测量小灯泡电功率的实物元件图,其中电源是由三只蓄电池组成,小灯泡额定电压是3.8V,其灯丝电阻约为10Ω,滑动变阻器标有“10Ω、1A”字样.
(1)如图所示是连接的不完整实验电路,请你将图中未连接部分连接好.要求:滑片P向左移时灯变亮,且连线不得交叉.
(2)小刚合理地连接好电路,并接正确的顺序操作,闭合开关后灯不亮,聪明的小刚猜想:
①可能灯丝断了.  ②可能是小灯泡短路.  ③可能是变阻器断路.  ④可能是电流表短路
猜想电流表示数/A电压表示数/V
______6
______
请你根据表格中的电流表和电压表的读数,验证小刚的猜想,并将对应的猜想填入表格.(只需填序号)
(3)排除故障后,实际测量过程中小刚才发现电压表0~15V量程已损坏(另一量程完好),但他利用现有器材测出小灯泡的额定功率,请你帮小刚重新设计方案.方法是:只需将______
(4)小刚按新设计的方案连接好电路后继续实验,调节滑动变阻器滑片,使电压表示数为______V时,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是______W.

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在用电阻箱、电压表测定一个未知定值电阻RX的阻值时,小明设计了如图甲所示的实验电路,其中R′是电阻箱,R是定值电阻.
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(1)图甲中,为测出RX的阻值,闭合开关S后,小明应该先把开关S1接到触点______(选填“1”或“2”),记录电压表的示数U;然后把开关S1接到另一触点,并调节电阻箱R′,直到电压表示数也为U,读出此时电阻箱R′的示数(各旋钮的位置如图乙所示),则待测电阻RX的阻值为______Ω.
(2)小兰认为将图甲中的电阻R去掉,也能测出RX的阻值.你认为可行吗?答:______
(3)小亮设计了图丙的电路测RX的阻值.与图甲的方法比较,你觉得图丙最显著的优点是:______;若图甲也想具备这个优点,只需更换图甲的一个元件就可以了,如何替换?答:______
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请用笔画线代替导线,将上图中各元件连接起来(导线不要交叉).须满足以下两点要求:
(1)使小磁针静止在图示位置;
(2)当滑动变阻器的滑片向左滑动时,电磁铁的磁性减弱.

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请用连线的方式把图中螺口灯泡与按钮开关正确接入电路.

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当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为    V和    V.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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