本学期我们研究电学问题中用到了很多科学研究方法,如:控制变量法、转化法、等效替代法等。请你从以上提到的三种科学研究方法中选择一种,结合电学学习的具体事例,对其作出解释。
今天,人类已经离不开电能了。从资源利用角度来讲,为合理利用资源,保证有限资源的充分使用,我们必须节约用电。海淀区某中学初三年级的同学开展了“节约用电从我做起”的活动,同学们努力做到人走灯灭,消除长明灯。一间教室日光灯工作的总功率为0.24kW,若这些日光灯每天少工作2h,则每天可以节约多少度电?
如图所示是小明同学设计的一个模拟调光灯的电路图,其中灯L上标有“6.3V 0.15A”字样,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,电源两端电压为6V,不计温度对灯丝电阻的影响。请问在这个电路中:
(1)灯丝的电阻值是多少?
(2)灯两端电压的最大值和最小值各是多少?(计算结果小数点后面保留1位)
(3)灯消耗的功率的最大值和最小值各是多少?(计算结果小数点后面保留1位)
小明同学想用一只“3.8V 0.3A”的小灯泡制作一个迷你小台灯,并想用收录机电源(电源两端电压为6V)做台灯的电源,小灯泡不能直接连在这个电源上,他解决问题的办法就是利用了一段电阻丝(每1cm长的电阻丝阻值为1Ω)。请通过计算具体说明他解决问题的办法。(计算结果小数点后面保留1位)
图1是小明家电暖水瓶的部分电路原理示意图。R1、R2是两个电热丝,R3是阻值很大的电阻。开关S是半自动开关:手动闭合,水沸腾后自动断开,断开后不能自动复位;TRS是一种自动开关,也叫感温笛簧接点元件(TRS:Thermal Reed Switch):水沸腾前闭合,水沸腾后断开,之后能根据水温自动闭合或断开。TRS反复闭合、断开可以保持暖水瓶中水的适当温度。
图1
TRS结构如图2所示,磁场由感温软磁体和磁铁产生,感温软磁体在一定温度以下,有磁性,能接通电路;在这个温度之上,失去磁性,使电路断开。
图2
请问:
(1)根据题目的叙述你认为TRS中的感温软磁体有磁性时,水温应该在什么范围?
(2)电暖水瓶正常工作电压为220V,R1和R3电阻值分别为121Ω和484kΩ。电暖水瓶正常工作时,水沸腾前R2消耗功率是R1消耗功率的。根据以上数据分别估算电暖水瓶正常工作下,水沸腾前和沸腾后R1、R2、R3消耗的功率,由此说明R1、R2、R3在电路中的作用。