如图甲是某同学设计的多档位电热水器工作电路图,电源电压为220V,LED是额定电流为10mA的发光二极管,用于指示电路的通断,当R
的阻值为21900Ω时,LED灯正常发光;R
1和R
2是两根阻值均为110Ω的电阻丝,温控开关是内有绝缘圆盘的旋转开关,外形如图乙所示,在圆盘的边缘依次有6个金属触点(在图乙用“O”表示,“O”中标有1、2、3、4编号,编号相同的触点用导线连接).可以绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片,转动开关旋转可以将相邻的触点接通,例如,图乙中,旋转上的箭头指向图中位置A,此时,金属滑片将1、2两触点接通,同时另一端已将3、4两触点接通.当旋钮上的箭头指向A、B、C不同位置时,可以试验高、中、低三档加热热功率.
(1)试分析电路中R
的作用.
(2)当旋转开关转到______(填“A”、“B”、“C”)位置时,为低温档;此时电热水器加热功率为多少?
(3)LED指示灯正常工作1小时消耗的电能是多少?
考点分析:
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如图甲是一款消防应急照明灯,部分参数如表,当外部电路有电时应急灯不亮,停电时应急灯正常发光,表中“电池:2.4V 2500mAh”的“25mAh”表示电池充满电后,以2500mA的电流工作可持续供电1小时.
额定电压 | AC220V 50Hz |
功率 | 2×1.2W |
电池 | 2.4V 2500mAh |
充电时间 | 小于24H |
光源 | 2.4V高亮节能灯 |
(1)小伟同学尝试用电磁继电器设计了一个应急灯电路图,图乙中电磁继电器相当于一个______(填“开关”或“电源”),他在设计时粗心大意,丢了一根导线,如图所示,C点应该和触点______(填“A”或”B”)相连.
(2)求每个应急灯正常发光时的电流.
(3)应急灯的电池充满电后,可以让两个灯持续正常发光多少小时?
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如图所示,是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验装置.铜棒ab、电流表、开关组成闭合电路.
(1)闭合开关后,使铜棒a b上下运动,电流表指针______(填“能”或“不能”)发生偏转.
(2)要使电流表指针发生偏转,铜棒ab应______运动,这是一种______现象,利用这一原理可制成______.
(3)要使电流表指针偏转方向发生改变,可以采取两种方法.
方法一:______
方法二:______.
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小亮与伙伴一起,研究串联电路中的相关物理规律.
(1)小亮向探究串联电路的等效电阻大小与各串联电阻大小的关系,按图连接好电路,若闭合开关后,发现电流表有示数,而电压表无示数,则故障原因可能:______.
A、R
1断路 B、R
2断路 C、电压表断路 D、电源处断路
(2)排除故障后,依次测量出电路中的电流和各部分电压大小,记录在表格中,可以得出串联电路中的电阻大小关系为______;
电流I/A | 电压U1/V | 电压U2/V | 电压U3/V | 电路中的 电阻关系 |
0.3 | 1.5 | 3.0 | 4.5 | |
(3)小亮在读电流表示数时,观察到表头内部有小线圈和像磁体的东西,当有电流通过时线圈就会带动指针偏转,那么线圈偏转的原因可能是______.
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小明设计了一个研究标有“2.5V 20mA”的LED发光二极管特性的实验.他用滑动变阻器改变LED发光二极管两端的电压,当滑动变阻器的滑片向左滑动时,二极管两端的电压变大.实验中,用电压表和电流表测得LED发光二极管两端的电压U和通过它的电流I,并记录在表中:
U/V | | 0.4 | 0.8 | 1.2 | 1.6 | 2.0 | | 2.6 | 2.8 | 3.0 |
I/mA | | 2.0 | 4.0 | 6.0 | 8.0 | 12.0 | 16.0 | 24.0 | 32.0 | 42.0 |
请回答下列问题:
(1)表中有一处电压的数据空白,请将图甲中电压表的示数填写在空白处:
(2)请你用笔画线代替导线,将图乙中的电路连接完整:
(3)已知该LED发光二极管的最佳工作电压为2.5V,现用5V稳定电源供电,为使二极管工作在最佳状态,滑动变阻器接入电路的电阻为______Ω.
(4)请在图丙上用描点法画出LED发光二极管的电流随电压变化的曲线:
(5)通过分析电流随电压变化的曲线,你认为通过二极管的电流I与其两端的电压U______正比(填“成”或“不成”),原因可能是______.
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在温度一定的条件下,做“研究决定电阻大小因素”的实验时,采用了______的方法,即每次选用两根合适的导线,测出通过它们的电流,然后进行比较得出结论.下表给出了实验中所用到的导线的情况.
导体代号 | A | B | C | D |
材料 | 锰铜 | 镍铬丝 | 锰铜 | 镍铬丝 |
长度(m) | 1.0 | 1.5 | 1.0 | 1.0 |
横截面积(mm)2 | 1.2 | 1.2 | 0.8 | 1.2 |
(以下三个小题均填代号)
(1)为了研究导线电阻与材料是否有关,应选用的两根导线是______和______.
(2)为了研究导线电阻与长度是否有关,应选择的两根导线是______和______.
(3)为了研究导线电阻与横截面积是否有关,应选择的两根导线是______和______.
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