小刚和小军在探究“电流与电压、电阻的关系”实验中,老师提供的实验器材有:电源(电压恒为4.5Ⅴ),电流表、电压表各一个,开关一个,四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),滑动变阻器(规格为“20Ω 2A”),导线若干。
(1)小刚探究“电流与电压的关系”,该实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外,其作用主要是 ▲ ;
(2)实验中,所测的数据如表一所示.
由表一数据可得: ▲ ;
表一: 表二:
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(3)小军探究“电流与电阻的关系”,所测的数据如表二所示。
①请依据表格中的数据和电路图分析,将电阻由5Ω换成10Ω,闭合开关进行实验时,应向 ▲ (选填“左”或“右”)移动滑片P,使电压表的示数保持 ▲ V不变,记录电流值。
②当将20Ω的电阻接入电路,记录第四组数据时, R1与R2的电功率之比是 ▲ 。
如图(甲)所示是测量定值电阻Rx阻值的实验电路。
(1)连好电路后闭合开关,发现电流表无示数、电压表有示数,那么电路的故障可能是 ▲ 。
(2)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为2.4V时,电流表的示数如图(乙)所示,则通过电阻Rx的电流为 ▲ A,Rx的阻值为 ▲ Ω。
(3)另有同学们设计了下列二种测量方案,方案中定值电阻的阻值为R0。
①方案一的电路中,闭合开关S,如果电压表V1和V2的读数分别为U1和U2,则电阻Rx的阻值表达式为Rx= ▲ ;
②方案二的电路中,将S接到a时,读出电流表的示数I1;再将S接到b,读出电流
表的示数I2;由I2Rx=I1R0可得Rx=。试对方案二做出评价 ▲ 。(必须简要说明理由
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在实验探究中,经常可以用同样的实验装置完成不同的探究课题。如图所示,两电阻丝串联在电路中,将其放入同样大小的锥形瓶中,可以对瓶中液体加热。现有如下课题:
A.探究通电导体产生的热量与电阻大小的关系
B.探究不同物质的吸热能力
C.探究导体电阻的影响因素
(1)如果两瓶中电阻丝电阻大小相等,锥形瓶中装着相同质量的水和煤油,则可以探究课题 ▲ 。(填课题对应的字母)。该实验中,用 ▲ 间接反映不同物质吸收的热量多少。
(2)如果锥形瓶中都装有等质量的水,但电阻丝的阻值不同,则可以探究课题 ▲ 。(填课题对应的字母)。实验发现,甲瓶温度计示数升高快,表明该实验条件下,导体的电阻越大,电流产生的热量越 ▲ 。
(3)在探究课题C时,选择材料、长度相同的电阻丝接入装有等质量煤油的锥形瓶中,可以用来探究导体电阻大小与导体的 ▲ 是否有关。
清明假期,小明全家驾车从南京到国际慢城游玩,出发前,爱学习的小明收集了相关数据,整理成下表,请你根据表中数据完成相关计算。
(1)轿车静止时对水平地面的压强(g取10N/kg);
(2)匀速行驶lkm牵引力做功多少?
(3)全程消耗的汽油在完全燃烧时放出的热量(q汽油=4.6×107 J /kg).
轿车质量(kg) | 1050 |
车轮与地面接触总面积(m2) | 0.15 |
南京到国际慢城距离(km) | 100 |
预设行车速度(km/h) | 90 |
行驶l km耗油量(g) | 50 |
匀速行驶时受到的阻力(N) | 2000 |
PTC是一种新型的半导体陶瓷材料,它的发热效率较高,PTC有一个人为设定的温度。当它的温度低于设定温度时,其电阻值会随它的温度升高而变小;当它的温度高于设定温度时,其电阻值随它的温度升高而变大。如图所示的陶瓷电热水壶就使用了这种材料。它的工作电路如图所示,R0是定值电阻,其阻值不受温度的影响。RT是PTC的电阻,RT的电阻值与温度的关系如图所示。该电热水壶在RT设定温度状态工作时,电路消耗的总功率为1100W。
(1)R0的阻值为多少?
(2)当RT的温度为130℃时,电路中RT的实际功率为多少?