在学校创新比赛中,小亮同学设计了一个多档位的家用电热水器。图甲是他设计的电热水器的工作电路图,图中 R1 和 R2 是两根电热丝。他设计的换档开关如图乙所示,换档开关内有一块绝缘圆盘,在圆盘的边缘共有 10 个金属触点(在图乙中用“〇”表示,“〇”中标有 1、2、3、4 编号,编号相同的触点已用导线连接);旋钮可以绕中心轴 O 转动,两端各有一个金属滑片,转动旋钮可以将相邻的两个触点连通。例如图乙中,旋钮上的箭头指向图中位置 D,此时,箭头一端的金属滑片将 1、2 两触点连通, 同时另一端的金属滑片也将 3、4 两触点连通。当旋钮上的箭头指向 A、B、C、D 不同位置时,可以实现四档加热功率。他设计的四档加热功率如下表所示:(计算结果若除不尽,均保留一位小数)
加热档位 | 1 | 2 | 3 | 4 |
加热功率/W | 1100 |
| 440 |
|
(1)如果要实现旋钮沿某个方向转动时,加热功率依次递减或递增,请写出旋钮上的箭头分别指向 A 、B、C、D 四个位置时,各对应加热功率的哪一个档位?
(2)电热丝 R1和 R2 的阻值各是多少?
(3)当旋钮在加热档位 2 和 4 时,对应的加热功率各是多大?
如图所示的电路中,电源电压保持不变,灯 L 标有“12V 12W”的字样,R2=12Ω,当 S1、S2 都闭合时。电流表示数为 1.2A。这时灯 L 正常发光(忽略温度对灯丝电阻的影响),求:
(1)电源电压和电阻 R1 的阻值;
(2)若将开关 S1、S2 都断开。此时灯 L 实际消耗的功率是多少?
实验桌上有如下实验器材:满足实验要求的电源一个,电阻箱一个,滑动变阻器一个,已调零的电流表、电压表各一块,一个开关,导线若干。请用上述实验器材,设计一个实验证明:“当通过电阻的电流保持不变时,电阻消耗的电功率与电阻的关系为 P=kR(k 为常量)”。
(1)本实验中,控制变量是_______。
(2)画出实验电路图。(要求:在实验过程中不能拆卸电路)
(______)
(3)实验步骤:
①断开开关 S,按照电路图连接实验电路;把滑动变阻器滑片移到阻值_______,闭合开关 S,调节电阻箱阻值为 R1,移动滑动变阻器滑片至某位置,读出并记录电流表 I 和电压表的示数 U1,把数据记录在表格中;
②断开开关,调节电阻箱阻值为 R2,闭合开关,移动滑动变阻器滑片使_______,读出电压表的示数 U2,并把数据 R2 和 U2 记录在表格中;
③仿照步骤②,再做 4 次实验,把电阻箱阻值 R 和电压表示数 U 的每次数据记录在表格中;
④根据公式 P=UI 和数据,计算出 6 次电阻箱电功率 P,并把数据记录在表格中。
小红认为“闭合电路中的一部分导体在磁场中运动,导体中就一定会产生电流”.请你利用图所示的装置,证明小红的观点是错误的.请写出实验步骤、实验现象及实验结论.
在探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关时,把两段金属丝A、B(已知A、B两金属丝的电阻分别为RA、RB,且RA>RB)分别放在如图所示的两个完全相同的烧瓶中并接入电路,在烧瓶中加入质量、初温均相同的煤油,再分别插入相同的温度计a、b.闭合开关通电一定时间,可以通过温度计的示数变化情况,了解金属丝产生热量的多少.甲方案可探究_______和时间相同时,电流通过金属丝产生的热量与________大小的关系.乙方案中温度计示数较高的应该是_______(选填“a”或“b”).
如图甲所示,是小丽用伏安法“测小灯泡的电功率”的实验,电路连接不完整,请你帮助她完成以下实验
(1)连接电路前,开关必须是_______的;滑动变阻器的滑片要调节到_______的位置(填“最大值” 或“最小值”);
(2)请用笔划线代替导线将电路连接完整,要求滑片 P 向右移动时灯泡变亮;(连线不能交叉)
(____________)
(3)小丽连接好电路后,闭合开关,发现灯泡不亮,但电压表有示数,电流表没有示数,出现这种故障的原因可能是_______;
(4)电路故障排除后,调节滑动变阻器,灯泡正常发光时,电流表和电压表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为_______W;
(5)小灯泡正常发光时的电阻为_______Ω(保留一位小数),测量过程中发现小灯泡两端电压和通过的电流越大时,小灯泡的电阻越大,原因是:小灯泡灯丝的电阻受_______的影响。