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如图甲所示是某家用电饭锅的电路简化示意图,S是电饭锅的自动开关。煮饭时,先将电饭...

如图甲所示是某家用电饭锅的电路简化示意图,S是电饭锅的自动开关。煮饭时,先将电饭锅的自动开关S按下,电饭锅处于加热状态;当温度达到103℃时,自动开关S改变位置,使电饭锅进入保温状态。某次正常使用电饭锅的过程中,测得通过电饭锅的电流随时间变化的图像如图乙所示。请解答下列问题。

(1)若此次使用过程中,电饭锅在加热状态时消耗的电能全部由天然气提供,天然气完全燃烧放出的热量有50%被饭吸收,则需要完全燃烧多少天然气?(假设消耗的电能全转化为内能,天然气的热值为3.6×107J/m3

(2)电饭锅在保温状态时,R1消耗的电功率是多少?

(3)若在电路中增加一个电阻R3,使该电饭锅的加热功率提高到1100W,求电阻R3阻值,并在甲图中画出此时R3的连接情况。

 

(1)0.029;(2)165W;(3)220 【解析】 (1)根据P=可知,在电压一定时,电阻越小电功率越大,所以S接1,电路中只有定值电阻时,电功率较大,是加热状态,由图乙可知此次使用过程中,电饭锅在加热状态时消耗的电能 W=UIt=220V4A1060s=5.28J 水吸收的热量 =W=5.28J 天然气放出的热量 ===1.056J 天然气的体积 V==0.029 (2)加热状态时S接1,电路中只有定值电阻,由加热状态时的图像得的电阻值 ===55 保温状态时S接2,此时与串联,由保温状态时的图像得的电阻值 ===220 的阻值为 ==22055=165 电饭锅在保温状态时,R1消耗的电功率 ===165W (3)使该电饭锅的加热功率提高到1100W,根据P=可知,电阻值应减小,由于电阻有越串越大,越并越小的特点,所以应找一个合适电阻与并联使用,电路连接如图所示 与并联后的总电阻为 ===44 根据并联电路中=+得 =+ 电阻R3阻值 =220 答:(1)需要完全燃烧0.029天然气。 (2)电饭锅在保温状态时,R1消耗的电功率是165W。 (3)使该电饭锅的加热功率提高到1100W,需要并联的电阻R3的阻值是220。  
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如图所示,电源电压保持不变。小灯泡L标有“2.5 V 0.625 W”字样,滑动变阻器R1的最大值为30 Ω,定值电阻R230 Ω。忽略温度对灯丝电阻的影响。请解答下列问题。

(1)小灯泡灯丝的电阻是多少?

(2)将开关全部闭合,当变阻器的滑片P移到中点时,电流表示数为0.45 A。则电压表的示数是多少?

(3)只闭合开关S,移动滑片P使小灯泡正常发光,则此时滑动变阻器消耗的电功率是多少?

 

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如图甲所示,两个相同的烧瓶中装有质量和温度都相同的煤油,煤油中各有一段电阻丝(R>R)。

(1)利用装置图甲探究的问题是____________________________ 通电一段时间后,小明发现甲烧瓶中温度计的示数比乙的大,则可得到的结论是_______________________

(2)如图乙所示,小明把甲图中的乙烧瓶撤去,增加了电流表和电压表,其它器材不变,利用改变后的装置“探究电流做功与哪些因素有关”, 正确连接电路后,闭合开关,移动滑片,发现相同时间内电流表和电压表的示数越大,煤油的温度升高得越高,则可得到的定性结论是___________________

(3)上述两个实验中,运用了多种科学的研究方法 ,例如_____________________

 

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在“测量小灯泡的电功率”的实验中,小明准备了如下器材:电源(电压恒为6V)、开关、电压表和电流表各一只、额定电压为2.5V的小灯泡(电阻约为10Ω)、滑动变阻器(“20Ω 1A”)、导线若干。请解答下列问题。

实验次数

1

2

3

4

电压/V

0.5

1.5

2.5

3

电流/A

0.1

0.2

0.26

0.28

灯泡亮度

逐渐变亮

 

 

 

(1)如图甲所示,小明连接的电路中存在连接错误,但只需改动一根导线,即可使电路连接正确。请你帮他在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法;

________

(2)经检查电路连接正确后,小明闭合开关开始实验,他发现无论怎样移动滑片,灯泡都不亮,但电流表有示数,电压表无示数,则电路故障可能是______(选填字母);

A.电压表处接触不良           B.灯丝断了         C.灯座内部出现短路

(3)排除故障后,移动滑片P到某一位置时,电压表示数如图乙所示,为了测出小灯泡的额定功率,应将滑片P_______AB)端移动。小明实验所测的数据和灯泡发光情况如图表所示,则小灯泡的额定功率为_______W

(4)小明分析实验数据时,发现当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比________(选填“变大”、“变小”或“不变”),除此之外,你还有哪些发现?_______________________(写出一条即可)。

 

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回顾探究物质吸热能力的实验,解答下列问题。

(1)通常有两种实验方案:

方案一:取相同质量的两种物质,吸收相等的热量,比较_________________

方案二:取相同质量的两种物质,_________________相同,比较吸收的热量;

(2)为便于开展实验探究,热源相同时,我们将方案中的“吸收的热量”转换为“__________________”,从而知道吸收热量的多少;

(3)下表是小华探究甲、乙两种液体吸热能力时记录的实验数据;

液体

质量m/g

初温t1 /℃

末温t2 /℃

加热时间t /min

吸热情况

10

30

40

6

10

30

40

3

 

 

分析表中信息,小华采用的是__________(选填“方案一”或“方案二”);

分析表中数据,可初步得到的结论是:_____________________________

如果甲、乙两种液体都可作为发动机冷却液,应选_____液体(选填“甲”或“乙”)作发动机冷却液,效果更好。

 

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如图甲所示是一种“一开五孔”插座(面板上有开关、两孔插座和三孔插座各一个)的正面图,开关控制这个插座,它的优点是可以消除因插头频繁插拔而产生的安全隐患,如图乙是这种插座的背面示意图。请用笔画线代替导线,完成图中的电路连接(插座已完成部分电路的连接)。要求开关S控制灯泡。

________

 

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