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如图所示,电源电压为6V,小灯泡标有“4V,1.6W”的字样,定值电阻R=20Ω...

如图所示,电源电压为6V,小灯泡标有“4V,1.6W”的字样,定值电阻R=20Ω,不考虑温度对灯丝电阻的影响,滑动变阻器上标有“20Ω,1A”字样。求:

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(1)小灯泡的电阻为多大?

(2)若只闭合S,S1时,要使电路消耗的功率最小,此时滑动变阻器的滑片应滑到哪个位置?此时消耗最小功率是多少W?

(3)若电流表的测量范围为0~0.6A,电压表的测量范围为0~3V,当只闭合S与S2时,在不损坏用电器的前提下,求滑动变阻器的取值范围。

 

(1)10Ω;(2)滑片移至b端,0.9W;(3)5Ω~10Ω 【解析】 试题分析:(1)由P=U2/R可知,灯泡电阻:RL =U2L额/PL额=(4V)2/1.6W=10Ω; (2)由图示电路图可知,只闭合S,S1 时两电阻串联,由P=U2R可知,在电压U一定时,电路总电阻R越大,电路总功率越小,只闭合S、S1,滑片移至b端时电路总电阻最大,功率最小, 最小功率:P=U2/R+R0最大=(6V)2/20Ω+20Ω=0.9W; (3)由P=UI可知,灯泡额定电流:IL =PL额/UL额=1.6W/4V=0.4A, 由图示电路图可知,当只闭合S与S2 时灯泡与滑动变阻器串联, 电流表的测量范围为0~0.6A,灯泡额定电流为0.4A,则电路最大电流:I=0.4A, 由I=U/R可知,R总最小 =RL +R滑 =U/I最大=6V/0.4A=15Ω, 滑动变阻器接入电路的最小电阻:R滑最小 =R总最小 -RL =15Ω-10Ω=5Ω, 电压表的测量范围为0~3V,滑动变阻器两端最大电压:U滑最大 =3V, 此时滑动变阻接入电路的阻值最大,电路电流最小, 最小电路电流:I最小 =UL/RL=U−U滑最大RL=6V−3V/10Ω=0.3A, 由I=U/R可知,R滑最大 =U滑最大/I最小=3V/0.3A=10Ω, 滑动变阻器接入电路的阻值范围是:5Ω~10Ω 考点:电功率的计算;欧姆定律的应用  
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考点分析:
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如图是一种家用电熨斗,该电熨斗金属底板质量500g,预热时使金属底板的温度从20℃升高到熨衣服所需的220℃,电熨斗需要正常工作1min 40s,金属底板的比热容为0.46×103J/(kg•℃)。若电熨斗发热体放出的热量有92%被金属底板吸收,求预热时:

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(1)金属底板吸收的热量;

(2)电熨斗的额定功率。

 

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在测定“小灯泡电功率”的实验中,小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。

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(1)连接电路时开关应   ,电流表的量程应选0~   A,如果用干电池做电源,他至少用干电池   

(2)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。

(3)闭合开关前,图甲中滑动变阻器的滑片P应位于    (选填“A”或“B”)端。

(4)小叶同学闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表示数(如图乙所示)为    V,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片P向    (选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V。

(5)小向同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的I-U图象,根据图象信息,可计算出小灯泡的额定功率是      W。

 

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小皓利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系.已知电源电压为4.5V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。

(1)小皓连接的电路如图乙,有一处错误,请只改动一根导线,使电路连接正确(在应改动的导线上打“×”,用笔画线代替导线画出正确的接法)。

(2)实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象。

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①由图象可以得出结论:电压一定时,                     

②上述实验中,小皓用5Ω的电阻做完实验后,接下来的操作是              ,然后将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,移动滑片,使电压表示数为     V时,读出电流表的示数。

(3)为完成整个实验,应该选取最大阻值不小于       Ω的滑动变阻器。

 

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在探究“影响电流热效应的因素”实验中:

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(1)为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系,小明设计了甲图装置,在烧瓶内安装一根电阻丝,并插入一支温度计,该实验通过比较        来判断相同时间内不同电流产生的热量多少,下面的探究实验中,也是采用这种研究方法的是        。(图中烧瓶内装有质量相等的煤油)

A.通过泡沫塑料凹陷的程度来知道压力作用效果的大小

B.探究电流与电压、电阻的关系

C.用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻

(2)若要探究电阻产生热量与电阻的关系,可选择乙图中        (选填“A”或“B”)烧瓶中的电阻与甲图中的烧瓶电阻        (选填“串联”或“并联”)。

(3)小明提议利用上述实验装置改做“比较水和煤油比热容的大小”的实验,则他应选择乙图中        (选填“A”或“B”)烧瓶与甲图中的烧瓶并联,并将其中一烧瓶中的液体换成相同质量的       。水和煤油吸热的多少是通过        来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”)。

 

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某家用电热水器的工作原理如图所示(已知两电阻丝的阻值相等,电源电压保持不变),它有高温、中温、低温三个档位。当开关S1接b,S2断开时,它是处于_________档,此时电路功率为P1,;当开关S1接a,S2闭合时,它是处于_________档,此时电路功率为P2,则P1:P2=_________。

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