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17.如图是一种测量油箱内油量的装置.其中R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴O转动,另一端固定着一个浮子.从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度,就能知道油箱内油量的多少.当油量减少时,R的阻值将 变大 ,油量表示数将 变小 (填“变大”或“变小”).
【考点】欧姆定律的应用.
【分析】根据电路图判断油量减少时浮标的变化,进一步判断滑动变阻器接入电路电阻的变化,根据欧姆定律判断电路中电流的变化即可得出油量表示数的变化.
【解答】解:由图可知,当油量减少时,浮标下降,浮标推动指针上移,滑动变阻器R连入电路的电阻变大,
由I=可知,电路中的电流变小,即油量表示数变小. 故答案为:变大;变小.
【点评】本题考查欧姆定律的应用和滑动变阻器以及杠杆的应用,关键是能正确分析电路的组成,以及滑片移动时引起的电路中电流的变化情况.这是本题的重点也是难点.
18.将电阻R1与R2并联后接在电源两端时,通过它们的电流之比为3:2,则它们的电阻之比为 2:3 .若把它们串联起来接在电源两端,那么通过它们的电流之比为 1:1 . 【考点】电阻的并联;串联电路的电流规律;欧姆定律的应用.
【分析】在并联电路中,各支路电压相同,所以根据欧姆定律公式I=可知,电流与电阻成反比;
串联电路中的电流处处相等.
【解答】解:(1)并联电路中电流与电阻成反比,所以电阻R1与R2并联后接在电源两端时,通过它们的电流之比为3:2,则它们的电阻之比为2:3;
(2)若把它们串联起来接在电源两端,则通过它们的电流相等,所以电流之比为1:1; 故答案为:2:3,1:1.
【点评】串联电路的电流处处相等,并联电路的电流与电阻成反比.
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19.标有“PZ220﹣40”字样的灯泡正常工作10h,消耗的电能是 0.4 kW?h.如果把它接入一个110V电压的电路中,它实际消耗的电功率是 10 W. 【考点】电功率与电能、时间的关系;实际功率.
【分析】(1)灯泡正常发光时的功率和额定功率相等,根据P=求出正常工作10h消耗的电能.
(2)已知灯泡的额定电压和额定功率,根据公式R=电压,利用公式P=
可求它实际消耗的电功率.
可求灯泡的电阻,已知灯泡两端的实际
【解答】解:灯正常工作时的功率P=40W=4×10﹣2kW, 由P=可得,灯正常工作10h消耗的电能: W=Pt=4×10﹣2kW×10h=0.4kW?h.
由P=UI,I=可得,它正常工作时的电阻: R=
=
=1210Ω,
把它接入一个110V电压的电路中,它实际消耗的电功率: P实=
=
=10W.
故答案为:0.4;10.
【点评】本题考查电阻和实际功率的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,还要知道灯泡的铭牌上各物理量的意义.
四、综合题(共37分,解题中要求有必要的分析和说明,计算题还要有公式和数据代入过程,结果要有数值和单位)
20.某校师生自制了一台电热水器.将它接在220V家庭电路中,电阻通过5A的电流时通电6min,使2kg的水从20℃升高到60℃.已知水的比热容为4.2×103J/(kg?℃).求: (1)水吸收的热量; (2)电热水器的热效率. 【考点】电功与热量的综合计算.
【分析】(1)知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温,利用吸热公式求水吸收的热量;根据W=UIt即可求出电热水器消耗的电能;
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(2)根据η=×100%即可求出电热水器的热效率.
【解答】解:(1)水吸收热量:Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×2kg×(60℃﹣20℃)=3.36×105J;
(2)电热水器消耗的电能:W=UIt=220V×5A×6×60s=3.96×105J; 电热水器的热效率:η=
×100%=
×100%≈85%.
答:(1)水吸收的热量为3.36×105J. (2)电热水器的热效率为85%.
【点评】本题考查了热量的计算、消耗电能的计算、效率的计算,知识点多、综合性强,能从图象中得出相关信息是本题的关键.
21.如图所示,电源电压保持不变,电阻R1=30Ω,电流表A1的示数为0.4A,A2的示数为0.7A.求电源电压和R2的阻值各是多少?
【考点】欧姆定律的应用.
【分析】由电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测干路电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压,根据并联电路的电流特点求出通过R2的电流,再根据欧姆定律求出R2的阻值.
【解答】解:由电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测干路电流, 因并联电路中各支路两端的电压相等, 所以,由I=可得,电源的电压: U=I1R1=0.4A×30Ω=12V,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和, 所以,通过R2的电流: I2=I﹣I1=0.7A﹣0.4A=0.3A, 则R2的阻值: R2=
=
=40Ω.
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答:电源电压为12V,R2的阻值为40Ω.
【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用,是一道基础题目.
22.实验小组的同学在用额定电压为2.5V的小灯泡测量电功率时,他们将用滑动变阻器控制电路,分别测量三种情况下小灯泡的实际功率.
(1)请在图1的虚线框内画出电路图,用笔画线代替导线完成图2的电路的连接.
(2)他们将测得的三次事宜按数据填入表中,其中当小灯泡两端的电压是2.5V时,电流表的示数如图3所示,请完成表中的填空.
灯泡两
实验次
端电压
数
U/V
1 2 3
2.0 2.5 3.0
I/A 0.25 0.30
P/W 0.5 0.9
暗 亮 很亮
流
率
度
灯丝电
灯泡电功
灯泡的亮
(3)他们分析表中的数据发现,小灯泡的亮度是变化的,小灯泡的亮度是由小灯泡的 实际功率 (选填“实际功率”或“额定功率”)决定的. 【考点】电功率的测量;额定功率;实际功率.
【分析】(1)根据灯的额定电压确定电压表量程,并联在灯的两端;根据图3,电流表选用小量程与串联在电路中,变阻器接线柱按一上一下的原则与灯串联在电路中; (2)根据电流表小量程读数,根据P=UI求灯的额定功率; (3)比较灯的亮度变化与灯的实际功率的大小关系得出结论;
【解答】解;(1)灯的额定电压为2.5V,电压表选用小量程,并联在灯的两端;按由上面的分析,将各元件连接起来,如下图所示:
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