小强家买了一个自动电热水壶,其铭牌如下表,小强装了1L的水,加热6min后把水烧开,水壶自动断电.已知大气压为1个标准大气压,家庭电路电压为220V,电热水壶的电阻不变,水的初温为20℃,c水=4.2×103J/(kg•℃),ρ水=1.0×103kg/m3.
自动电热水壶 | |
型号 | WL100F |
电源 | 220V 50Hz |
额定功率 | 1100W |
容量 | 1L |
求:
(1)这壶水吸收的热量;
(2)电热水壶的热效率;
(3)在用电高峰期,电路中的实际电压降为198V时,电热水壶的实际功率.
某工厂要研发一种新型材料,要求对该材料所承受的撞击力进行测试,测试电路如图甲所示。在测试时将材料样品(不计质量)平放在压力传感器上,闭合开关S,从一定高度由静止自由释放20kg重物,经撞击后样品材料仍完好无损,最后重物静止在样品上。从重物开始下落到静止的过程中,电流表的示数I随时间t变化的关系如图乙所示,压力传感器的电阻R随压力F变化的关系如图丙所示。电源的电压恒为24V,定值电阻R0为10Ω。
求:(1)重物未下落时,压力传感器的电阻是多少?
(2)在撞击过程中,样品受到的最大撞击力是多少?
(3)图乙中x的值。
某小组同学通过自学得知:在两种金属组成的回路中,如果使两个接触点的温度不同,便将会在回路中出现电流,电流的大小可能与两种金属的材料和温度差有关。为了验证和探究其中规律,该小组利用铁丝和铜丝两种导线组成图(a)所示的闭合回路,并将相连的两个交叉点A、B分别置于烧杯中和酒精灯上方。做了如图(a)、(b)、(c)、(d)所示的四次实验。请仔细观察图中的装置、操作和现象,归纳得出初步结论。
(1)分析比较图中(a)(b)两图中的装置、操作和现象,归纳得出初步结论:_______________
(2)分析比较图中(a)(c)两图[或(b)(d)两图],发现当相互连接的两种金属丝的材料相同,金属导线接触点之间的温度差也相同,且用酒精灯对金属导线中部进行加热时,闭合回路中的电流表示数_____(选填“变大”、“不交”或“变小”)。据此可得出初步结论:当相互连接的两种金属丝的材料相同,金属导线接触点之间的温度差也相同时,电路中的电流大小与金属导体中部温度高低_____(选填“有关”或“无关”)
小明用“伏安法”测量一个定值电阻Rx的阻值(约为20Ω左右).实验器材有:定值电阻Rx、电压表(量程0~3V和0~15V)、电流表(量程0~0.6A和0~3A)、滑动变阻器(20Ω 1A)、开关、学生电源各一个,导线若干.
(1)“伏安法”测量 电阻的原理是________;
(2)如图a所示是“伏安法”测量电阻的实验电路图,图中甲、乙为两个电表,其中甲为________表,乙表为__________.
(3)本实验电源电压选用12V,电压表应该选用________量程,电流表选用0~0.6A量程;连接如图b所示的电流表时,应该使电流从“________”接线柱流入电流表;
(4)闭合开关后,发现电压表的示数约为6V,电流表示数为零;移动滑动变阻器滑片,电压表示数有明显变化,但电流表示数为零,则发生故障的元件是________;
(5)排除故障后,接通电路,移动滑动变阻器滑片,当电流表的示数如图b所示时,通过电阻Rx的电流大小是________ A;
(6)经多次测量,小明由实验数据绘制得如图c所示的U-I图象,由图象可知电阻Rx=________ Ω(保留一位小数);
(7)在物理实验中,经常要对物理量进行多次测量,下列实验与本次实验进行多次测量的目的相同的是_____(填序号).
A.用刻度尺测量物理课本的长与宽 B.探究杠杠的平衡条件 C.测量小灯泡的电功率
在“测量小灯泡的功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5V.
(1)如图甲是小明测量小灯泡额定功率的实物电路图(不完整).请用笔画线代替导线将实物电路图连接完整.
(______)
(2)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.
(3)连接好电路后,闭合开关,小明发现移动滑动变阻器滑片P,小灯泡不发光,电压表的示数为零.进一步观察并检查电路,发现电压表、电流表、导线及其连接均完好.针对电路中出现的小灯泡不发光的故障现象,他提出了如下猜想:①小灯泡短路;②小灯泡的灯丝断了;③滑动变阻器断路.根椐故障现象,猜想_____(填序号,下同)是错误的.如果观察到电流表有示数,则猜想_____是正确的.
(4)排除故障,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P到某一位置,电压表示数如图乙所示,此时应将滑片P向_____(选填“A”或“B”)端移到合适位置,读出电流表示数,即可算出小灯泡的额定功率.
(5)小平打算增加一个阻值为10Ω的定值电阻R0,只利用一只电表,通过图中操作(开关S接“a”、”b”各一次)来测量小灯泡的额定功率.图丙、丁是她设计的两种不同方案的电路图,则以下判断正确的是_____(填字母).
A.两种方案都能 B.两种方案都不能
C.丙方案能,丁方案不能 D.丙方案不能,丁方案能.
实验探究:“电流与电压和电阻的关系”:
(一)实验电路
(1)请根据图(乙)中电路图,用笔画线代替导线将实物图(甲)连接完整。要求:使滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表的示数变小。
(__________)
连接电路时,开关应_____,滑动变阻器的滑片P应放在_____端(选填A或B)
(二)实验步骤
(2)探究“电流与电压的关系”时,某小组在ab间接入电阻R1,移动滑片P,将测量数据记录在表一中,当电压表示数为2.0V时,对应的电流值如图(丙)所示,为____A.另一小组使用其它阻值的电阻R2,测量数据如表二所示,根据两组数据描绘出相应的I﹣U图象。
表一(R1) | |||
U/V | 1.0 | 2.0 | 3.0 |
I/A | 0.20 |
| 0.60 |
表一(R2) | |||
U/V | 0.8 | 1.6 | 2.6 |
I/A | 0.08 | 0.16 | 0.26 |
(三)实验结论
(3)根据描绘出的I一U图象可以得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成____;其中图线____表示的是R1的I﹣U图象。
(四)问题讨论
(4)探究“电流与电压的关系”时,进行了多组数据的测量,其目的是为了___(填字母序号)。
A.寻找普遍规律 B.取平均值减小误差
(5)某同学继续探究“电流与电阻的关系”时,先测出了5Ω电阻在2.0V电压下的电流,然后断开开关,将5Ω电阻换成10Ω电阻,闭合开关,直接读出电流值,这种做法____(选填“正确”或“错误”),理由是_________________。