【題目】學(xué)完電學(xué)知識后,老師讓同學(xué)們?yōu)閷W(xué)校的植物溫室設(shè)計一個有加熱擋和保溫?fù)醯碾姛崞?/span>,要求加熱功率為400 W,保溫功率為40 W。如圖甲所示是小明設(shè)計的電路,其中R1R2都是發(fā)熱體;圖乙是小剛設(shè)計的電路,其中R3是發(fā)熱體,R4是置于室外的定值電阻,電源電壓為220 V。

(1)電熱器加熱10 min,產(chǎn)生多少熱量?

(2)在圖乙電路中,當(dāng)開關(guān)斷開時,是保溫狀態(tài)還是加熱狀態(tài)?

(3)求圖甲電路中的R1R2的阻值。

(4)你認(rèn)為哪位同學(xué)設(shè)計的電路比較好,說明理由。

【答案】(1) 2.4×105 J;(2)保溫;(3) 1210 Ω;134.4 Ω;(4)詳見解析

【解析】

(1)電熱器加熱10 min,產(chǎn)生的熱量為

Q=W=Pt=400 W×10×60 s=2.4×105 J;

(2)由圖乙可以看出,開關(guān)斷開時,兩電阻串聯(lián),開關(guān)閉合時,只有電阻R3接入電路,可見開關(guān)斷開時,電路電阻比開關(guān)閉合時電阻大,電源電壓U不變,由電功率公式P=可知,電阻越大,電功率越小,因此開關(guān)斷開時,電路處于保溫狀態(tài);

(3)電熱器的功率

P加熱=400 W,

P保溫=40 W

由圖甲可知,開關(guān)斷開時,只有電阻R1接入電路,處于保溫狀態(tài),開關(guān)閉合時,兩電阻并聯(lián)接入電路,加熱器處于加熱狀態(tài);電阻R1阻值為

R1===1210Ω,

處于加熱狀態(tài)時,電阻R2的功率

P2=P加熱-P保溫=400 W-40 W=360 W,

電阻R2的阻值為

R2==≈134.4 Ω。

(4)小明設(shè)計的甲電路比較好,因為在乙電路中,電阻R4置于室外,消耗的電能沒有被利用,損耗掉了,而甲電路的電能利用效率高,因此小明設(shè)計的甲電路好。

練習(xí)冊系列答案
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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】小軍同學(xué)在測定小燈泡電功率的實驗中,選用如圖甲所示的器材和電路,其中電源電壓為6V,小燈泡的額定電壓為2.5V(燈絲電阻約為12Ω

1)為了能夠順利完成該實驗探究,下列兩種規(guī)格的滑動變阻器應(yīng)選用_____(選填“A”“B”

A.“10Ω5A”的滑動變阻器 B.“50Ω0.5A”的滑動變阻器

2)閉合開關(guān)后,移動滑動變阻器的滑片。發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不發(fā)光,電壓表有示數(shù),電流表無示數(shù),若電路只有一處故障,則故障原因是_____.

3)根據(jù)實驗測得的數(shù)據(jù),繪制出小燈泡的電流隨它兩端電壓變化的關(guān)系圖象(如圖乙所示),分析圖象可知:小燈泡的額定功率為_____W.

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【題目】如圖所示電路,電源電壓保持不變,定值電阻R0=10Ω。滑動變阻器R的最大阻值為40Ω,當(dāng)滑片P從變阻器中點(diǎn)向左移動距離s后,電壓表示數(shù)為5V,則通過R0電流為___A;若滑片P從中點(diǎn)向右移動相同距離s后,電壓表示數(shù)為2.5V,則電源電壓為___V。

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【題目】小高同學(xué)在做電學(xué)實驗時,按如圖所示連接電路,電源電壓不變,閉合開關(guān)后,燈L1、L2都發(fā)光,一段時間后,其中一盞燈突然熄滅,而電流表、電壓表的示數(shù)都不變.產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是( 。

A.燈L1短路B.燈L2短路C.燈L1斷路D.燈L2斷路

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【題目】一根粗細(xì)均勻的銅導(dǎo)線,電阻為R,如果把它截為長度相同的兩段,每段的電阻為R1,則R1 _____R;如果原來的導(dǎo)線對折擰成一條使用,其電阻為R2,則R2 _____R.(填“<”“>”“=”)

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【題目】如圖所示,電源電壓恒定,閉合開關(guān),L1、L2兩燈均正常發(fā)光,電流表和電壓表均有示數(shù)。過一會兒,其中一只燈泡突然熄滅,兩個電表示數(shù)均不變,假設(shè)故障是由其中某只燈泡引起的,則造成此現(xiàn)象的原因可能是

A. L1短路B. L2短路C. L1斷路D. L2斷路

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【題目】如圖所示,在測定小燈泡電功率的實驗中,電源電壓為4.5V,小燈泡額定電壓為2. 5V,電阻約為10Ω。

1)請用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲中的實物電路連接完整。

__________

2)連接電路時,開關(guān)應(yīng)處于________狀態(tài)。

3)實驗中無論怎么移動滑片P,發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮,電壓表有示數(shù),電流表無示數(shù),原因可能是________(寫出一種即呵)

4)排除故障后,移動滑片P到某位置,電壓表示數(shù)如圖乙所示,示數(shù)為________V;要測量小燈 泡的額定功率,應(yīng)將滑片P ________(選填AB)端移動,使電壓表示數(shù)為________ V,

5)移動滑片P,記錄多組對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù),繪制成I-U圖像。根據(jù)圖內(nèi)所給的信息.計算出小燈泡的額定功率是________W.

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【題目】小明家電能表本月初的示數(shù)如圖甲所示,本月底的示數(shù)如圖乙所示,小明家本月消耗的電能為_______kW·h,如果按0.5元/(kW·h)的電價計費(fèi),本月應(yīng)付電費(fèi)_____元,該電能表單相電能表的參數(shù)表明,小明家能同時使用的用電器總功率不得超過______W。庭電路中,火線與零線間的電壓為_____V,為了避免觸電事故,家用電器的金屬外殼一定要_____

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A.R1的阻值為 70Ω

B.電源電壓是 14V

C.總成立

D.總成立

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