(6分)某物理兴趣小组利用如图所示电路进行如下的实验研究:测定“3.6V”小灯泡的额定功率及定值电阻R的阻值。
⑴闭合S1、S2,断开S3,调节滑动变阻器,得到下表中三组数据。根据表中数据,可计算出定值电阻R=____Ω。
| 1 | 2 | 3 |
电压U/V | 1.5 | 2.4 | 3 |
电流I/A | 0.20 | 0.32 | 0.40 |
⑵闭合S1、S3,断开S2,调节滑动变阻器,测量灯泡L两端的电压和电流,根据测量数据绘制成如上右图的U—I关系图像。由图象分析,当电压表示数为2V时,灯泡L的电功率PL= W;图像中所绘图像是一条曲线,其原因是: 。
⑶若在进行⑵时发现电压表突然损坏,该组同学手边有多余电流表但无电压表,为了测出小灯泡的额定功率,小明灵机一动,设计了如上电路图;并进行如下操作:①调节滑片至阻值最大处,并同时闭合S1、S2、S3;②调节滑动变阻器的滑片,直至电流表A1的示数为 A时,记下电流表A的示数 A(见上图);③根据公式计算出灯的额定功率为 W。
(4分)某自动恒温箱的控制电路如图甲(a、b端所控制的加热电路未画出).箱内电阻Rl=5kΩ,R2为热敏电阻,其阻值随温度变化的图像如图乙所示,电源电压为12 V.当a、b间的电压Uab小于2.4 V时,恒温箱内的电热丝通电加热;当a、b间的电压Uab大于3 V时,电热丝停止加热.
(1)a、b间的电压Uab等于2.4 V时,控制电路中的电流为________mA,热敏电阻R2的阻值为_______kΩ.
(2)恒温箱内的温度范围为___℃到___℃.
(4分)如图甲所示,某同学在“测量小灯泡电功率”的实验中,误将电压表并联在滑动变阻器两端.他从滑片置于最右端时开始记录第一组数据,调节滑片测得多组数据,描绘出的U-I图像如图乙所示.已知小灯泡的额定电压为2.5 V,电源电压为4.5 V.可求得小灯泡正常发光时的阻值为 Ω,额定功率为 W,变阻器最大阻值为 Ω.为使实验中小灯泡两端电压不超过3 V,则滑动变阻器接人电路的最小阻值为 Ω(保留一位小数).
(2分)小明购买了一只容积为1.2L的电热水壶。他往壶中装满了温度为25℃的水,若使壶中的水加热至沸腾,需要吸收_________________J的热量;小明将电热水壶接到家庭电路中,通电7min烧开了这壶水,如果在这一过程中它的效率是90%,电热水壶的实际功率是_________W。[标准大气压下、ρ水=1.0×103kg/m3、c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(5分)小宇同学利用身边的器材做了以下三个小实验:
(1)小宇把口香糖包装铝纸剪成中间细两端宽的铝纸条,铝纸条两端的铝面直接接触电池的正负极,很快发现铝纸条中间处开始冒烟,起火苗,如图甲所示。这是因为铝具有________性,铝纸条中间最细处的电阻较________,把它的两端直接接入电池正负极,造成短路,电流很________,迅速发热使温度达到纸的着火点而燃烧起来。
(2)小宇拿出两根塑料吸管A、B,把A放在瓶盖上,B用纸巾摩擦后靠近A,如图乙所示,发现A被吸引而转动,这是由于B摩擦起电后________;若A也用纸巾摩擦过,则发现A被排斥而转动,这是由于_________。
如图所示电路,电源电压不变,电阻R1=10Ω,当开关S闭合时,电压表Vl和V2的示数之比是3:1,当开关S断开时,R2和R3的功率之和是R1功率的4倍。关于此电路以下说法中正确的是( )
A.R2的阻值为10Ω
B.R3的阻值为30Ω
C.S断开与闭合时,电阻R2消耗的功率之比为9:25
D.S断开与闭合时,电阻R3消耗的功率之比为3:5