小明在研究性学习活动中,查阅到一种热敏电阻的阻值随温度变化的规律如下表,并将该型号的热敏电阻应用于如图所示由“控制电路”和“工作电路”组成的恒温箱电路中.
温度/℃ | … | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | … |
热敏电阻阻值/Ω | … | 350 | 300 | 250 | 210 | 175 | … |
“控制电路”由热敏电阻R1、电磁铁(线圈阻值R0=50Ω)、电源U1、开关等组成,当线圈中的电流大于或等于20mA时,继电器的衔铁被吸合,右边工作电路则断开;“工作电路”由工作电源U2(U2=10V)、发热电阻R2(R2=5Ω)、导线等组成.问:
(1)工作电路工作时的电流为多大?电阻R2的发热功率为多大?
(2)若发热电阻R2需提供1.2×104J的热量,则工作电路要工作多长时间(不计热量的损失)?
(3)若恒温箱的温度最高不得超过50℃,则控制电路的电源电压U1最小值为多大?
小明同学设计了一种可调节亮度的电路,当开关S拨向触点1时,灯泡正常发光,已知灯泡L的规格为“220V 100W”,电源电压为220V.当开关S分别拨向触点1、2、3时,灯泡亮度随之发生变化,问:
(1)当开关S拨向触点2时,灯泡实际消耗的功率为81W,则灯泡中的实际电流是多少?电阻R1的阻值是多少?
(2)当开关S拨向触点3时,发现灯泡变得更暗,则电阻R2和R1的阻值哪个大?为什么?
(3)指出该同学设计的调光电路还存在什么缺陷?画出改进后的调光电路图.
(应有解题过程)
张林同学家新买了一台电热水器,说明书的部分内容如图所示.张林按说明书要求给热水器装满水,通电50 min,观察到热水器上温度计示数由23℃上升到45℃.求:
(1)在加热过程中,水箱中水吸收的热量是多少?
(2)电热水器加热过程中消耗的电能是多少?
(3)比较(1)、(2)两问计算结果,你认为违背能量守恒吗?为什么?
如右图所示电路中电源电压恒定,当闭合开关时电流表A1的示数是0.5A,A2的示数是0.3A,电压表V的示数是6V.求:
(1)L1两端的电压是多大?
(2)干路中的电流与L1中的电流的大小.
如图所示的电路,电源电压为6V且保持不变,滑动变阻器R标有“50Ω,2A”字样.
(l)将滑片P移到最右端,闭合S1,断开S2,求电流表的示数I1.
(2)保持滑片P在最右端,闭合S1、S2,电流表示数I=5I1,求R2的阻值.
(3)将滑片P移至某一位置,闭合S1、S2,电流表示数为0.68A,求此时滑动变阻器接入电路的阻值.
谢敏同学利用电压表和电流表测量电阻R1的阻值(约9Ω),电源选用两节干电池.
(1)按图甲电路,将图乙中电流表正确连入电路.
(2)该同学检查电路连接正确,合上开关,可是无论怎样移动滑片,电压表示数总为3 V不变,你认为发生故障的原因可能是 或 .
(3)清除故障后,小明将滑片P向左滑动时,电压表示数将 (填“增大”“减小”或“不变”),当P滑到某一位置时,两表读数如图丙所示,由此可知R= Ω.你认为这个结果可靠吗 ?理由是 .