某同学按如图1所示的电路图进行实验:R1为定值电阻,闭合开关S,通过改变滑动变阻器R2滑片的位置,使电压表V1的示数分别为2V,4V,6V,电压表V2和V及电流表A的示数如表所示:
项目 | 第一次 | 第二次 | 第三次 |
电压表V1的示数U/V | 2 | 4 | 6 |
电压表V2的示数U/V | 6 | 4 | 2 |
电压表V的示数U/V | 8 | 8 | 8 |
电流表A的示数I/A | 0.2 | 0.4 | 0.6 |
(1)对表格中三只电压表的数据分析,可归纳得出U与U1、U2的关系式是 。
(2)对表格中电压表V1和电流表A的数据分析,可归纳得出的结论是:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成 (选填“正比”或“反比”)。
(3)从表中数据可知,电源电压为 V,R1的阻值为 Ω。
(4)若将上面实验中的定值电阻R1换成额定电压为2.5V的小灯泡,在多次测量小灯泡电阻的过程中,发现当电压表V1示数增大时,电压表V1示数与电流表A示数比值将逐渐增大,造成这一现象的原因是: ;调节滑动变阻器,使灯泡正常发光,此时电流表A的示数如图2所示,为 A,小灯泡的额定功率是 W。
今年,西宁市夺取了脱贫攻坚的全面胜利,农村家庭电器化普及程度越来越高。小明家电热饮水机的简化电路图如图所示,它有加热和保温两种工作状态,当S2断开时,饮水机处于保温状态。R1和R2均为用来加热且阻值不变的电热丝,饮水机部分参数如表所示。
额定电压 | 220V | |
额定功率 | 加热功率 | 2000W |
保温功率 | 400W | |
容量 | 2.5L |
(1)饮水机在加热状态下正常工作,将2kg的水从20℃加热至100℃,水吸收的热量是多少?(水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃))
(2)在(1)问加热情况下,饮水机正常工作了420s,消耗了多少电能?加热效率是多少?
(3)电热丝R2的阻值是多少?
装有水的圆柱形容器放在水平桌面上,如图甲所示。将一不吸水,体积为100cm3的石块用细线系着浸没在水中,容器中水的深度由10cm上升到12cm,如图乙所示。(容器壁厚度忽略不计ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)石块未放入水中时,容器底部受到水的压强;
(2)石块浸没在水中时,受到的浮力;
(3)容器中水的重力。