小王买了一个新电饭煲,它的工作电路图如图甲;S1为温控开关,S1、S2都闭合时处于蒸煮状态,加热电阻R1和R2的阻值不随温度变化,小王从说明书中得知表中的信息。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]求:
(1)电饭煲装上最大容积、初温为20℃的水,在标准大气压下将水烧开,水需要吸收的热量;
(2)电阻R2的阻值;
(3)某周末的晚饭时,小王想利用自家电能表(如图乙)测量家庭电路的实际电压。于是他关闭了家中其它所有用电器,只让电饭煲在“蒸煮”状态下工作,观察到电能表的转盘在2min内转了81转,则此时家庭电路的实际电压是多少?
如图所示,电源电压保持不变,R1=12Ω,滑动变阻器R2的最大阻值是72Ω,小灯泡L标“6V 3W”字样,忽略灯丝电阻随温度的变化,电流表的量程为0~3A,当开关S2、S3断开,S1闭合,小灯泡L恰好正常发光。求:
(1)电源电压U;
(2)当开关S1、S3断开,S2闭合,滑动变阻器R2置于中点时,小灯泡L的实际功率;
(3)当开关S1、S2、S3都闭合时,调动滑动变阻器的滑片P,在电流不超过电流表量程的情况下,滑动变阻器R2连入的最小电阻。
如图所示,电源电压为10V保持不变,小灯泡L标有“6V 6W”字样。求:
(1)小灯泡L正常工作5min消耗的电能;
(2)小灯泡L恰好正常发光时,变阻器消耗的电功率。
为了探究小灯泡亮度与实际功率的关系,某校物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验电路,标有“2.5V”字样的小灯泡电阻约为10Ω,电源电压6V不变,可供选用的滑动变阻器有“10Ω 1A”的R1和“20Ω 1A”的R2。
(1)为了完成实验,你认为应该选用的滑动变阻器是______。(选填“R1”或“R2”)
(2)请用笔划线代替导线将图甲的实验电路补充完整。(要求:滑动变阻器滑片向左移动时,灯泡变暗)。
(________)
(3)电路正确连按后,闭合开关,他们发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,你认为造成这一现象的原因可能是_______。(选填字母)
A.电流表断路 B.小灯泡短路 C.小灯泡灯丝断了 D.滑动变阻器短路
(4)排除故障后,当滑动变阻器的滑片移到某一位置时,某同学从“0﹣15V”量程的刻度线看出指针停在10V处,若要测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向_____移(选填“左”或“右”)直到小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是______W。测量后他们对测量结果进行了误差分析,考虑电表本身对电路的影响,该实验所测小灯泡电功率偏________(选填“大”或“小”)。
(5)根据收集到的实验数据,同学们得出了灯泡亮度与实际功率的关系。在分析论证过程中,勤于思考的小明发现小灯泡在不同亮度下,它两端的电压与电流的比值不一样,他根据多组实验数据描绘出的I﹣U图像如图丙所示,主要原因是:灯丝电阻随温度而变化,若小灯泡的额定功率P0与某次工作时的实际功率P1满足P0=4P1,则以下关于额定电压U0与实际电压U1的数值关系,你认为最有可能的是_______。
A.U0=1.5U1 B.U0=2U1 C.U0=3U1 D.U0=4U1
(6)有同学认为利用该电路也可以探究导体中电流和导体两端电压的关系,你认为这种说法________(选填“合理”或“不合理”),理由是________________。
在探究“并联电路中电流规律”的实验中,小梅同学设计的实验电路图如图甲所示(实物图未出):
(1)要测量干路的电流,必须将电流表接在图中________(选填“A”“B”或“C”)处。在实际操作中,刚接好最后一根导线,电流表的指针就发生了偏转,由此可知在连接电路时,她忘了___________;小梅仔细观察还发现,电流表指针是向着零刻度线左边发生偏转,其原因是_______________;
(2)实验时,闭合开关后两灯都亮。小梅随意拆下一根导线,发现两灯都熄灭,据此她认为两灯一定是串联的;小梅的结论是_________的(选填“可靠”或“不可靠”)。
(3)正确连接电路后,小梅同学读取电流表的示数后,感觉比其他实验小组的读数大一些,于是她断开开关又仔细观察,发现电流表还有0.04A的读数,这时才意识到使用电流表之前还必须__________。
(4)为防止个别偶然因素的影响,她们采用以下两种方法之一来重复实验 ,并完成了第二次和第三次测量。
实验序号 | A处电流IA(A) | B处电流IB(A) | C处电流IA(A) |
1 | 0.10 | 0.12 | 0.22 |
2 | 0.20 | 0.24 | 0.44 |
3 | 0.25 | 0.30 | 0.55 |
方法一:改变电源电压;方法二:更换其中一条支路中的灯泡(规格不同)。
实验数据如表,对数据分析可知,后面两次实验是采用________(选填“方法二”或“方法二”)进行实验的;本实验可以得出的结论是:在并联电路中,___________。
小王同学用如图所示的装置探究“电流产生的热量与电阻的关系”,装置中除了R甲>R乙外,其它条件均相同。
(1)甲乙烧瓶中选用质量相等的煤油而不是用水,是因为煤油的________比水小,在质量和吸收的热量相同时,煤油升高的温度______(选填“高”或者“低”)。
(2)将两电阻丝串联是为了控制通过电阻丝的________相等。
(3)小明提议利用该装置改做“比较水和煤油比热容的大小”的实验,则他们应将其中一烧瓶中的煤油换成质量和初温相等的水,并使甲、乙两烧瓶中金属丝的电阻____(选填“相等”或者“不相等”),此实验中水和煤油吸热的多少是通过__________(选填“升高的温度”或“加热时间”)来反映的。