图甲是小明家使用的电饭煲,图乙是其电路原理图,R1、R2 为阻值不变的电热丝,S1 为温度自动控制开 关,可实现“加热”和“保温”状态的转换。该电饭煲的最大容量是 4 L,额定加热功率是 800 W,额定保温功率是 100 W。〔ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2 ×103J/(kg•℃)〕求:
(1)电热丝 R1 的阻值是多少?
(2)该电饭煲将 2 kg 水从 20 ℃加热到 100 ℃时,水吸收的热量是多少?
(3)关闭家中其他用电器,只让该电饭煲在加热状态下工作 4 min,观察到标有 “1200 r/(kW•h)”字样的电能表转盘转了 60 转,则电饭煲的实际功率是多少?
如图所示,电源电压保持不变,有一个额定电压为12V的小灯泡,其U-I图像如图乙所示,滑动变阻器R2上标有“25Ω 2A”字样,定值电阻R1=40Ω。只闭合开关S1,滑片处于某一位置a时,电流表的示数Ia=0.4A,滑动变阻器的功率为Pa,电阻为Ra;只闭合开关S2,滑片位于位置b时,电流表的示数为Ib,滑动变阻器的功率为Pb,电阻为Rb。已知:Ra∶Rb=9∶4,Pa∶Pb=4∶1。
(1)小灯泡的额定功率是多少?
(2)Ia∶Ib为多少?电源电压是多少?
(3)重新选择电流表和电压表量程,用阻值合适的定值电阻代替R1接入电路,要求在只闭合开关S2时,电流表和电压表示数分别能达到满偏,且电路能正常工作,求电路的总功率的最大值和最小值分别是多少?
如图所示,电源电压保持不变,滑动变阻器R最大阻值为10Ω,小灯泡L标有“6V 3W”字样。闭合开关S、S1、S2,滑动变阻器滑片P移至最左端时,小灯泡L恰好正常发光。闭合开关S、S1,断开开关S2,电压表的示数为3.6V,忽略小灯泡电阻随温度的变化。求:
(1)电源的电压及小灯泡L的电阻;
(2)R1的阻值;
(3)闭合开关S、S2,断开开关S1,滑动变阻器消耗的电功率为0.72W时,电流表的示数。
如图,电源电电压不变,定值电阻R1=6Ω,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,滑动变阻器R2的规格为“40Ω 1A”,闭合开关后,当滑片P置于M点时,电流表示数为0.3A,当滑片P置于N点时,电流表示数变化了0.1A,且滑动变阻器连入电路中的阻值.
(1)求定值电阻R1前后两次电功率之比;
(2)求电源电压;
(3)在不损坏元件的情况下,求出滑动变阻器的取值范围.
如图所示电源电压可调,定值电阻R1=5Ω,灯L上标有“6V 3.6W”,滑动变阻器R2上标有(20Ω 1A),电流表、电压表的量程分别为(0~0.6A)和(0~3V)。
(1)开关S断开时,求小灯泡正常发光时的电流和电路安全工作时的电源的最大电压;
(2)开关S闭合后,要求在移动滑动变阻器滑片P的过程中,电流表、电压表的示数先后均能达到满刻度且电路安全工作。求电源电压的取值范围。
如图(a)所示,电源电压为24V,且保持不变,电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器R标有“50Ω 1A”字样,电压表、电流表的规格如图(b)所示。闭合电键S后,电流表示数为0.9A.求:
(1)电阻R1两端的电压U1;
(2)滑动变阻器R2接入电路的阻值;
(3)在电表量程可换的情况下,为使滑动变阻器接入电路的阻值范围最大,小明同学认为可以采取下列方案之一来实现:a、去掉电压表V1;b、去掉电压表V2;c、将电流表用导线代替。请通过计算说明可行的方案并求出此时滑动变阻器的取值范围及电路中的电压表、电流表对应的示数情况。