家用电器工作时往往达不到额定的电压和功率.某同学在家中做了如下实验:他首先查看自己家的电能表,表上标有“3600R/kW•h”字样;随后他关闭了家中所有用电器,只让一只标有“220V、1210W”的电水壶盛满水持续工作,与此同时,观察到电能表转盘3分钟转过180圈.假设电水壶的电阻保持不变,求:
(1)电水壶的电阻;
(2)电水壶工作时的实际电功率;
(3)该同学家的实际电压.
考点分析:
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如图所示的电路中,电阻R
1的阻值为20Ω,电源电压不变.当S
1、S
2断开,S
3闭合时,电流表的示数为0.45A;S
1断开,S
2、S
3闭合时,电流表的示数为0.75A.求:
(1)电源电压为多少?
(2)R
2的阻值为多少?
(3)S
2、S
3断开,S
1闭合时,加在电阻R
1两端的电压为多少?
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在计算电动机工作时所消耗的电功率时,小杰和小施产生了不同意见.小杰利用公式P=IU计算电动机所消耗的电功率,小施利用P=I
2R来计算电动机所消耗的电功率.(已知:电动机线圈电阻为R,电动机工作时两端的电压为U,通过电动机的电流强度为I)
(1)请你判断这两位同学计算电动机所消耗的电功率的方法是否正确,并说明理由.
(2)求这台电动机在时间t内,电动机线圈产生的热量.
(3)求电动机在时间t内所做的机械功.
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LED灯是一种新型的环保节能灯,小梦为了探究LED灯与家用普通白炽灯、普通节能灯的发光效率,他用如图所示的装置进行了实验(其中R
为光敏电阻,其电阻值与光照强度成反比)其实验步骤如下:
①先把“220V 15W”的普通白炽灯接入灯座,通过调整,使灯泡与温度计的玻璃泡距离约为2cm,灯泡与热敏电阻的距离约为30cm.闭合开关S 和S
1,通电10min,分别读出温度计和电流表的示数,并填入下表.
②接着分别把规格相同的普通节能灯和LED灯接入灯座,重复上述实验.
灯泡类型 | 盒内初温 | 盒内末温 | 电流表示数 |
白炽灯 | 20℃ | 78℃ | 6mA |
普通节能灯 | 20℃ | 50℃ | 15m A |
LED灯 | 20℃ | 35℃ | 60m A |
根据小梦的探究,请回答:
(1)电能转化为内能最多的灯是
,这是通过观察
来比较的.
(2)电能转化为光能最多的灯是
,这是通过观察
来比较的.
(3)LED灯的发光效率较
(填“高”或“低”).
(4)综合分析表中数据可知,15W的LED灯的发光亮度与
的白炽灯发光亮度相当.
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测定小灯泡电功率的实验中,选用的电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω.
(1)连接电路时开关应______.
(2)用笔画线代替导线,连接完整如图a所示的实物电路.
(3)闭合开关前,图中滑动变阻器的滑片P应位于______ (选填“A”或“B”)端.
(4)闭合开关,移动变阻器的滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数、电流表无示数,原因可能是______ (写出一种即可).
(5)排除故障后,闭合开关、移动滑片P至电压表的示数如图b所示,其读数为______ V;要获得小灯泡额定功率的数据,滑片P应向______ (选填“A”或“B”)移动.
(6)改变滑片P的位置,获得多组对应的电压、电流值,绘制得如图c所示的I-U图象.由图象可知,小灯泡两端电压是1.5V时,其电阻是______Ω;小灯泡的额定功率是______W.
(7)根据图象可判断小灯泡的电阻随电压升高逐渐______,原因是______.
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在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中:
(1)利用如图(甲)所示实验电路,探究“通过导体的电流跟电压的关系”时:
①需要
个定值电阻.
②滑动变阻器的作用是
.
③利用实验数据作出的I-U关系图线,与图(乙)中的
最接近.
(2)实验数据记录如下:
表1 U=3V
实验次序 | R/Ω | I/A |
1 | 5 | 0.6 |
2 | 10 | 0.3 |
3 | 20 | 0.15 |
表2 R=20Ω
实验次序 | U/V | I/A |
1 | 2 | 0.1 |
2 | 4 | 0.2 |
3 | 6 | 0.3 |
分析表1数据,可以得出的结论是:
.
分析表2数据,可以得出的结论是:
.
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