重庆市大多数学校都安装了直饮机—无内胆饮水机,电路原理如图所示,电热丝 R1、R0绕在出水管上, 水经过出水管时被加热,通过改变“温、开水选择开关”S的状态(S“断开”或 S“闭合”),可以选择出温水或开水。该饮水机的额定电压是220V,开水加热电功率是2200W,温水加热电功率是1100W。[已知电热丝R1、R0电阻不随温度变化,水的比热容c水=4.2×10 3J/(kg•℃),水的密度ρ水=1×103kg/m3 ,求
(1)饮水机正常工作,出开水时电热丝中的电流是多少?
(2)通过计算分析,说明开关S的状态(“断开”或“闭合”)与出开水、温水的对应关系?
(3)现在需要一标准大气压下100℃的开水 500mL,已知水的初温是20℃,若饮水机正常工作时,烧开这些水需要多少时间?(饮水机电能转化为水内能的效率是 80%,计算结果保留一位小数)
如图所示,电源电压保持 12V不变电阻,R1=50Ω,只闭合开关S3,将滑动变阻器滑片P移动到中点时,电流表示数为 0.2A,小灯泡 L的实际功率为1.8W,电流表的量程为 0~0.6A,电压表的量程为 0~3V(不考虑温度对灯丝电阻的影响)求:
(1)当开关 S1、S2、S3都闭合时,通过R1电流是多少?
(2)小灯泡的电阻是多少?
(3)在保证电路安全的条件下,电路消耗的最小功率是多少?
在如图所示的电路中,电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S,电流表A1的示数为0.3A,电流表A的示数为0.5A。求:
(1)电源电压;
(2)电阻R2的阻值。
在测量小灯泡额定功率实验中,小灯泡的额定电压U额=2.5V。
(1)图甲是小明测量小灯泡额定功率的电路图,图中有一根连接错误,请在这根线上打“×”,并在图中改正;(_____________)
(2)闭合开关,观察到小灯泡不发光,电流表无示数,电压表有示数,则电路路中存在的故障可能是_____(填出一种即可);
(3)闭合开关,移动滑片P直到电压表示数_____V,使小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为_____W;
(4)小华设计了如图丙所示的电路他完成了该实验,请完成下列填空(电源电压不变,R1 和 R2为滑动变阻器,R2的最大电阻为 R0)
①只闭合开关_____,调节R2,使电压表的示数为 2.5V;
②只闭合开关_____调节_____,使电压表的示数仍为 2.5V;
③接着将 R2的滑片P调至最左端,记下电表的示数为U1,再将 R2 的滑片P调至最右端,记下电压表的示数为U2。则小灯泡额定功率的表达式P 额=_____(用U额、R0、U1、U2 表示)。
在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中,有如下器材:电压表、电流表、滑动变阻器、开关、两节干电池组(3V)、定值电阻R(分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)、导线若干.芳芳设计的实验电路如图所示。
(1)在探究“电流与电压的关系”实验中:
①闭合开关前,应将滑动变阻器滑片移至________(填“A”或“B”)端;电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和______________的作用;
②电路连接好,芳芳闭合开关S,发现电压表的指针反向偏转如图乙所示,这是由于__________引起的;芳芳纠正错误后继续进行实验.
(2)在探究“电流与电阻的关系”实验时:
①实验中应通过调节滑动变阻器保持被测导体的______________不变;
②芳芳先将R﹦25Ω的电阻接入,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片直到电压表示数为2.5V,记下电流表示数;把R换为20Ω的电阻时,应将滑动变阻器的滑片位置向_____(填“A”或“B”)端移动,使电压表示数保持2.5V不变,同时记下电流表的示数,接着把R分别换成15Ω、10Ω、5Ω的电阻进行实验;
③若要使所给的5个定值电阻依次接入电路中都能正常进行实验,应该选取滑动变阻器的最大阻值至少为_______Ω;
④芳芳根据多次测量数据描绘出电流随电阻变化的曲线如图丙中的a图像所示,由图像可得结论:当电压一定时,导体中的电流与电阻________________.
⑤同组的小莉也利用此电路和器材按同样的电阻更换顺序又进行了一次实验,并根据测量数据描绘出了如图丙中的b所示的图线.但小莉在操作中存在一个失误,请你根据图像分析,小莉在实验中的不当之处可能是:_________.
利用如图甲所示的实验装置探究“沙子和水的温度变化与吸热的关系”,操作如下:
(1)在两烧杯分别装入初温相同且_______相等的沙子和水。
(2)用相同的酒精灯加热,并用玻璃棒不断搅拌,每隔相同的时间记录一次温度,其中某时刻的温度如图乙所示,其示数为______℃,根据实验数据绘制成温度与时间的关系图像,如图丙所示。
(3)实验中,通过比较________来间接反映沙子和水所吸收的热量。
(4)分析图像可知,对于质量相等的沙子和水,升温较快的是_____;若使两者升高相同的温度,则____吸收的热量多。(选填“沙子”或“水”)