智能电热马桶已经进入现代家庭,如图是简易的便座加热电路.电阻R1和R2是阻值恒定的电热丝,单刀双掷开关S2可接a或b,该电路通过开关S1和S2的不同接法组合,实现“高、中、低”挡三种加热功能,其中低温挡的功率P1为22W,中温挡的功率P2为44W.[马桶圈材料的比热容c=0.44×103J/(kg•℃)]
(1)若开关S1______,开关S2接______,则便座加热电路处于高温挡加热状态.
(2)求高温挡功率P3_____.
(3)若电热丝发出热量的80%被马桶圈吸收,让质量为500g的马桶圈温度升高4℃,用“中温挡”加热需要多少秒____?
如图所示,小芳在研究动滑轮时,她用手沿竖直方向匀速向上拉动绳自由端使钩码上升,测得的实验数据如表所示(不计绳重和摩擦)。求:
钩码重G/N | 手的拉力F/N | 钩码上升高度h/cm |
10 | 6 | 15 |
(1)手的拉力所做的有用功;
(2)手的拉力所做的总功;
(3)动滑轮的机械效率。
如图甲所示是小刚“测小灯泡电功率”的实验电路。其中电源电压为6V,小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。滑动变阻器有A规格“10Ω、2A”、B规格“50Ω、1A”可选。
(1)本实验应该选择_______规格的滑动变阻器。(选填“A”或“B”)
(2)正确连接电路后闭合开关,小刚发现电流表和电压表有示数但都很小,且看不到小灯泡发光,其原因可能是_______。
(3)当变阻器滑片P移到某一位置时,电压表示数2V。要测小灯泡的额定功率,应将滑片P向_______(选填“左”或“右”)端移动,使电压表示数为2.5V,此时电流表示数如图乙,则此小灯泡的额定功率是________W。
(4)完成上述实验后,小明设计了如图丙所示的电路,测出了额定电流为I额的小灯泡L2的额定功率.实验方案如下:(电源电压不变,滑动变阻器R1的最大阻值为R0)
①按电路图连接电路;
②只闭合开关S、S2,移动R1滑片,使电流表的示数为I额,灯泡L2正常发光;
③断开S2,闭合开关S、S1,保持R1滑片位置不动,移动R2滑片,使电流表的示数为I额;
④保持R2 滑片位置不动,将另一个滑动变阻器滑片移到最左端,电流表的示数为I1,再将此滑动变阻器的滑片移到最右端,电流表的示数为I2;
⑤小灯泡L2的额定功率的表达式为P额=_______.(用I额、I1、I2、R0表示)
小明同学按如图所示的电路,研究“电流通过导体时产生的热量与导体电阻大小的关系”。图中两只烧瓶内盛有质量和温度相同的煤油,温度计显示煤油的温度,煤油中都浸着一段横截面积相同、长度不同的镍铬合金丝,甲瓶中的镍铬合金丝比乙瓶中的长。
(1)实验中两金属丝产生热量的多少是通过观察_______反映出来的。
(2)甲瓶中镍铬合金丝的电阻_______(填“大于”、“等于”或“小于”)乙瓶中镍铬合金丝的电阻。实验中,可观察到_______(填“甲”或“乙”)瓶中温度计的示数升高得更快。
(3)小华想改装实验装置用来“测量煤油的比热容大小”,则他们应将烧瓶甲中煤油换成与其_______(选填“质量”或“体积”)相等的水,并将电热丝RA换成_______的电热丝。测量时,水和煤油的初温均为t0,通电一段时间后,水和煤油的末温分别为t水、t煤油,请用提供的符号写出煤油比热容的表达式:c煤油=_______。(已知水的比热容为c水)
小明探究“电流跟电阻的关系”的实验电路如图所示。他在学校实验室找来了如下一些实验器材:电压恒为3V的电源,电流表、电压表各一只,一个开关,阻值分别为10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样,导线若干.
实验次数 | 电阻R/Ω | 电流I/A |
1 | 10 | 0.2 |
2 | 20 | 0.1 |
3 | 50 |
|
(1)用笔画线代替导线,将实物图补充完整。(要求滑片P向左移动时电流表示数变大)
(_______)
(2)在连接电路的过程中,开关应处于_______状态。闭合开关前,应将滑动变阻器滑片滑到最_______端(选填“左”或“右”).滑动变阻器在此实验中的主要作用是_______。
(3)在电路连接好后,闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数,且电路中只有一处故障,则故障原因可能是_______。
(4)故障排除后,小明将10Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻后,同时应将滑动变阻器的滑片P向_______端(选填“A”或“B”)移动,使电压表示数为2V 时,再读出电流表示数。
(5)当小明改用50Ω的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,都无法使电压表示数达到实验要求的值,你认为“电压表的示数无法达到实验要求的值”的原因可能是(________)
A.滑动变阻器的阻值太大 B.电压表量程选小了
C.滑动变阻器的阻值太小 D.滑动变阻器烧坏了
在探究影响导体电阻大小的因素时,小明作出了如下猜想:
导体的电阻可能与①导体的长度、②导体的横截面积、③导体的材料有关。实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如下表所示。
编号 | 材料 | 长度/m | 横截面积/mm2 |
A | 镍铬合金 | 0.5 | 0.5 |
B | 镍铬合金 | 1.0 | 0.5 |
C | 镍铬合金 | 0.5 | 1.0 |
D | 锰铜合金 | 0.5 | 0.5 |
(1)按照如图所示的实验电路,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察______来比较导体电阻的大小。
(2)为了验证上述猜想①,应该选用编号_______两根电阻丝分别接入电路进行实验。
(3)分别将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:当长度和横截面积相同时,导体电阻跟_______有关。