宁安高铁于2015年12月6日正式开通运营,芜湖进入了高铁时代。高铁的道岔转折器以及接触网上都安装有电热设备,下雪时电热器把热传给接触网上的雪,电热器是利用了电流的_ ___原理工作的,电热器产生的热使雪发生了___ _(填物态变化名称),而车轮和轨道通过__ __(选填“摩擦做功”或“热传递”)“生热”,从而使轨道上的雪融化。
如图所示虚线框内的电路,G为小量程电流表,Ro为定值电阻,电源电压为1.5V,A、B为两个表笔(相当于两根导线),分别与框内的电路相连。现将两个表笔A、B直接连接起来,调节滑动变阻器使电流表的指针偏转到最大位置处(满偏),此时电路中总电阻为150Ω,此后始终保持滑片P位置不变。
(1)求当电流表的指针偏转到最大位置处时电流的大小。
(2)若A、B与一个电阻R1两端相连,电流表的指针恰好指在刻度盘的中央刻度(即电流为满偏电流的一半),求R1的阻值大小。
(3)若A、B间所接的电阻为Rx,试推导出Rx的表达式(用电流表的读数I及所给已知量表示)。
已知电阻丝R1与R2串联,R1 =10Ω ,R2=20Ω, 总电压U=6V,求:
(1)R1的电功率为多少?
(2)通电10mIn, R1和R2产生的总电热为多少?
(3)试利用欧姆定律及串联电路的电流、电压、电阻的规律,推导出串联(纯电阻)电路中的电
功率分配规律为:P1/ P2= R1/ R2
现有一台太阳能热水器,晴天每天可将100kg水从20℃加热到59℃。若燃烧煤气来加热这些水,则至少需要消耗掉多少m3的煤气.[已知完全燃烧1米3煤气可放出3.9×107J的热量,水的比热为4.2×103J/(kg·℃)]
小丽做“测量小灯泡额定电功率”的实验,实验所用到的器材包括:小灯泡(2.5V,0.5A)、电源(电压为3V)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲连接完整,要求闭合开关前,滑动变阻器的滑片要移到最右端。
(2)完成电路连接并闭合开关后,小丽发现灯泡不亮、电流表无示数、电压表示数接近电源电压(3V), 出现故障的可能原因是 (填字母代号)。
A.灯泡短路 B.灯泡断路 C.电压表短路 D.电流表断路
(3)故障排除后,闭合开关,移动滑片到某位置,电压表和电流表的示数如图乙所示,则此时小灯泡电功率为 W。
(4)要继续测量小灯泡的额定功率,正确的操作是 ,再利用公式求出电功率。
如图所示是探究电流与电压、电阻的关系的电路图。
(1)探究过程分为“保持电阻不变”和“保持电压不变”两步进行。在“保持电阻不变”这一步实验时应该
A.保持电路中电流不变
B.保持R2滑片的位置不动
C.保持R2两端的电压不变
D.保持R1不变,调节R2滑片到不同的位置,改变R1两端电压
(2)实验数据如下表所示:
表格 1 表格 2
电压(V) | 2 | 4 | 6 |
电流强度(A) | 0.4 | 0.8 | 1.2 |
电阻() | 10 | 20 | 30 |
电流强度(A) | 0.6 | 0.3 | 0.2 |
从以上实验数据中可以发现:同一导体中,电流与 ;在相同电压下,通过导体的电流跟该导体的电阻 。
(3)利用电流与电压、电阻的关系,我们可以测量未知电阻的阻值。用图甲所示的电路也可以测量未知电阻的阻值。图中RX为待测电阻,R为电阻箱(电阻箱符号为),S为单刀双掷开关,R0为定值电阻,电源两端的电压不变。做该实验时的主要步骤有:
A.开关S接a点,调节电阻箱,使电压表的示数为U;
B.开关S接b点,读出电压表的示数为U;
C.读出电阻箱的示数R;
D.根据电路图连接电路;
①上述步骤的合理顺序是___________(填写字母序号);
②步骤A中电阻箱调节好以后,其示数如图乙所示,可知待测电阻的阻值RX=_________。