【題目】物理課上,老師拿來一電熱毯,銘牌上標有“220V XXW”的字樣,其中額定功率值不清,估計在40W﹣60W之間,老師請同學(xué)們通過實驗測出電熱毯的額定功率值,老師準備的材料有:一個蓄電池(電壓為6V),三個開關(guān),導(dǎo)線若干,另外,老師還提供選擇的以下器材.
A.電流表(量程:0~0.6A,0~3A).
B.電壓表V(量程:0~3V,0~15V檔已損壞).
C.定值電阻R1(阻值:20Ω).
D.定值電阻R2(阻值:500Ω).
E.滑動變阻器RP1(阻值:0~50Ω).
F.滑動變阻器RP2(阻值:0~3000Ω).
請你幫助同學(xué)們設(shè)計一個實驗方案,測出電熱毯的額定功率值(電路不可重組,不計溫度對電阻的影響),要求:
(1)為測出電熱毯的額定功率,除了選擇蓄電池、開關(guān)及導(dǎo)線外,還應(yīng)選擇的實驗器材有 (填寫器材前面的字母序號)
(2)請在虛線框內(nèi)畫出你所設(shè)計的實驗電路圖.
(3)根據(jù)你所設(shè)計的電路,寫出主要實驗步驟和需測量的物理量.
(4)寫出額定功率P的數(shù)學(xué)表達式.(用已知量和測量量表示)
【答案】(1)B、D、F;
(2)實驗電路圖如圖所示;
(3)實驗步驟:
①按照電路圖連接好實物圖,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片使其接入電路中的電阻最大時,閉合開關(guān)S、S1,斷開S2,調(diào)節(jié)滑片適當?shù)奈恢茫x出并記錄電壓表的示數(shù)U1;
②保持滑動變阻器的滑片不動,斷開開關(guān)S1,閉合開關(guān)S2,讀出并記錄電壓表的示數(shù)U2;
(4)電熱毯的額定功率的表達式:P=.
【解析】解:(1)由銘牌上標有“220V,XXW”的字樣,其中額定功率值不清,在40W~60W之間,
根據(jù)R=可計算出電熱毯的電阻在1210Ω左右,
把電熱絲接在6V的電源上,電路中的最大電流I===0.005A<0.02A,因此無法用伏安法測電阻,
為了準確測量被測電阻的阻值,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓關(guān)系可知:滑動變阻器、定值電阻與電熱毯的電阻相差不能太大,
則利用與被測電阻接近的R2與被測電阻串聯(lián),電壓表分別測量已知電阻和電熱毯兩端的電壓,
已知電阻兩端電壓,根據(jù)電壓表示數(shù)和定值電阻的阻值即可求出電路中電流,再利用串聯(lián)電路的特點和R=即可求出被測電阻,
故選擇的器材有:B.電壓表(量程:0~3V,0~15V檔已損壞),D.定值電阻R2(阻值:500Ω),
由于電壓表0~15V檔已損壞,故應(yīng)串聯(lián)一個F.滑動變阻器RP2(阻值:0~3000Ω);
(2)設(shè)計電路:將滑動變阻器、定值電阻和電熱毯串聯(lián),根據(jù)開關(guān)的閉合和斷開用電壓表分別測量電熱毯和電熱毯與定值電阻的電壓U1和U2,如圖:
(3)實驗步驟:
①按照電路圖連接好實物圖,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片使其接入電路中的電阻最大時,閉合開關(guān)S、S1,斷開S2,調(diào)節(jié)滑片適當?shù)奈恢,讀出并記錄電壓表的示數(shù)U1;
②保持滑動變阻器的滑片不動,斷開開關(guān)S1,閉合開關(guān)S2,讀出并記錄電壓表的示數(shù)U2;
(4)因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,
所以,R2兩端的電壓:
UR2=U2﹣U1,
因串聯(lián)電路中各處的電流相等,
所以,由I=可得:
=,即=,
解得:Rx=,
則電熱毯的額定功率:
P===.
答:(1)B、D、F;
(2)實驗電路圖如上圖所示;
(3)實驗步驟:
①按照電路圖連接好實物圖,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片使其接入電路中的電阻最大時,閉合開關(guān)S、S1,斷開S2,調(diào)節(jié)滑片適當?shù)奈恢,讀出并記錄電壓表的示數(shù)U1;
②保持滑動變阻器的滑片不動,斷開開關(guān)S1,閉合開關(guān)S2,讀出并記錄電壓表的示數(shù)U2;
(4)電熱毯的額定功率的表達式:P=.
科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的雙向開關(guān)電路,電源電壓保持不變,燈L1標有“3V 3W”的字樣,燈L2標有“6V 3W”的字樣.當開關(guān)撥至2位置且滑片滑到a端時,燈L2恰好正常發(fā)光.下列說法正確的是(不計燈絲電阻隨溫度的變化)( )
A. 電源電壓為9V
B. L2正常發(fā)光時,電路中的電流為0.6A
C. 要使L1正常發(fā)光,滑動變阻器接入電路中的阻值應(yīng)為3Ω
D. 當L1、L2分別正常發(fā)光時,兩種電路的總功率之比為2:1
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科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,電源電壓為18V且保持不變.電流表量程為0 0.6A,電壓表量程0 15V,小燈泡上標有“6V 3W”字樣,要求開關(guān)閉合后兩個電表的示數(shù)均不超過所選量程,且燈泡兩端電壓不允超過額定電壓(設(shè)燈絲電阻保持不變),則下列說法正確的是( )
A. 滑動變阻器的滑片向左移動時,電流表和電壓表示數(shù)變大
B. 當電流表示數(shù)為0.4A時,電壓表示數(shù)為12 V
C. 該電路的最大功率為10.8W
D. 滑動變阻器允許調(diào)節(jié)的范圍是24 60Ω
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科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】小宇為了研究不同顏色物體的吸熱本領(lǐng),他做了如下的實驗:將質(zhì)量、溫度都相同的水分別倒入兩個牛奶瓶中,用白紙和黑紙分別將瓶子包起來(如圖).
然后將兩個瓶子放在大陽光下,每隔3分鐘測一測瓶中水的溫度.經(jīng)過半個小時的實驗,小宇得到的兩瓶中的水溫變化情況如下表所示:小宇對上述的實驗數(shù)據(jù)進行了分析,得出的結(jié)論是: .
日照時間(分) | 0 | 3 | 6 | 9 | 12 | 15 | 18 | 21 | 24 | 27 | 30 |
白紙瓶水溫(℃) | 23 | 24 | 25 | 25 | 26 | 27 | 27 | 28 | 29 | 29 | 30 |
黑紙瓶水溫(℃) | 23 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 |
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科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】下列數(shù)據(jù)中最接近實際情況的是( )
A.考場內(nèi)的氣溫約為50℃
B.一個雞蛋的重力約為0.5N
C.成年人正常步行速度約為5m/s
D.普通居民樓每層的高度約為6m
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科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】城市下水道井蓋丟失導(dǎo)致行人墜入下水道的悲劇時有發(fā)生,令人痛心.為此,某同學(xué)設(shè)計了一種警示電路:在井口安裝一環(huán)形燈L,井蓋相當于開關(guān)S;正常情況下(S閉合),燈L不亮;一旦井蓋丟失(S斷開),燈L即亮起,以警示行人.圖中電路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
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