Processing math: 31%
11.小強(qiáng)家淋浴用的簡(jiǎn)易太陽(yáng)曬水箱內(nèi)裝有一定量的水,水箱中的水在冬天往往溫度不夠高,為此小強(qiáng)決定在水箱中加裝一個(gè)“220V  2000W“的電熱管,并利用一個(gè)“6V,1W”的小燈泡和一段10Ω/m的電阻絲為電熱管安裝了一個(gè)指示燈.如圖是小強(qiáng)設(shè)計(jì)的電熱管和指示燈的電阻不隨溫度變化.求:
(1)電熱管的電阻
(2)為了延長(zhǎng)指示燈的壽命,小強(qiáng)設(shè)計(jì)要求小燈泡兩端的電壓為5V,按小強(qiáng)的設(shè)計(jì)要求,應(yīng)截取一段多長(zhǎng)的電阻絲?這段電阻絲與小燈泡處串聯(lián)還是并聯(lián)?
(3)安裝指示燈后,電熱管的實(shí)際功率是額定功率的百分之幾?

分析 (1)知道電熱管的額定電壓和額定功率,根據(jù)P=U2R求出電熱管的電阻;
(2)小燈泡作為電熱管的指示燈,應(yīng)該是電熱管工作時(shí),小燈泡發(fā)光;電熱管不工作時(shí),小燈泡不發(fā)光,即小燈泡的電流應(yīng)隨電熱管的電流有無(wú)而存無(wú),為滿(mǎn)足這一要求,應(yīng)將小燈泡和電熱管串聯(lián);另一方面,還應(yīng)注意電熱管的和小燈泡正常工作時(shí)的電流大小,比較兩者電流的大小可知,不能將小燈泡直接與電熱管串聯(lián)起來(lái)接到220V的電路中,為使上述的串聯(lián)關(guān)系成立,可以選取另一電阻與小燈泡并聯(lián),只要電阻選取合適,便可將電熱管的電流分出一部分,而使通過(guò)小燈泡的電流不超過(guò)其額定電流,據(jù)此進(jìn)行解答;
(3)根據(jù)P=UI求出安裝指示燈后電熱管的實(shí)際功率,然后求出電熱管的實(shí)際功率是額定功率的百分之幾.

解答 解:(1)由P=U2R可得,電熱管的電阻:
R1=U12P1=220V22000W=24.2Ω;
(2)經(jīng)分析可知,截取的電阻絲與小燈泡并聯(lián)后與電熱管串聯(lián),如下圖所示:

因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,且因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,
所以,小燈泡兩端的電壓UL′=5V時(shí),電熱管兩端的實(shí)際電壓為:
U1′=U-UL′=220V-5V=215V,
通過(guò)電熱管的實(shí)際電流為:
I=U1R1=\frac{215V}{24.2Ω}≈8.884A,
小燈泡的電阻:
RL=\frac{{{U}_{L}}^{2}}{{P}_{L}}=\frac{(6V)^{2}}{1W}=36Ω,
通過(guò)小燈泡的實(shí)際電流:
IL=\frac{{U}_{L}′}{{R}_{L}}=\frac{5V}{36Ω}≈0.139A,
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,
所以,通過(guò)電阻絲的電流為:
I2=I-IL=8.884A-0.139A=8.745A,
電阻絲的電阻值:
R2=\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}=\frac{{U}_{L}′}{{I}_{2}}=\frac{5V}{8.745A}≈0.572Ω,
則所用電阻絲的長(zhǎng)度應(yīng)為:
L=\frac{0.572}{10}m=0.057m;
(3)安裝指示燈后電熱管的實(shí)際功率:
P1′=U1′I=215V×8.884A=1910.06W,
\frac{{P}_{1}′}{{P}_{1}}=\frac{1910.06W}{2000W}=95.5%.
答:(1)電熱管的電阻為24.2Ω;
(2)按小強(qiáng)的設(shè)計(jì)要求,應(yīng)截取一段0.057m的電阻絲,這段電阻絲與小燈泡處并聯(lián);
(3)安裝指示燈后,電熱管的實(shí)際功率是額定功率的95.5%.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了串并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的靈活應(yīng)用,難點(diǎn)是會(huì)根據(jù)串并聯(lián)電路的特點(diǎn)和要求判斷出電阻絲與燈泡的連接方式.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

1.下列實(shí)例中,屬于通過(guò)做功改變物體內(nèi)能的是( �。�
A.把冰塊放在鮮榨的果汁里,喝時(shí)感覺(jué)很涼爽
B.雙手互相摩擦?xí)杏X(jué)發(fā)熱
C.寒冬,用熱水袋取暖,手感到暖
D.盛夏,陽(yáng)光暴曬路面,路面溫度升高

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

2.某同學(xué)在“探究通過(guò)導(dǎo)體的電流跟兩端電壓的關(guān)系”時(shí),利用圖甲所示電路,在a、b兩點(diǎn)間分別接入定值電阻R1、R2,通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器測(cè)得了多組數(shù)據(jù),并根據(jù)數(shù)據(jù)繪制了兩個(gè)電阻的U-I關(guān)系圖象,如圖乙所示,若將R1、R2組成并聯(lián)電路,當(dāng)通過(guò)R2的電流為1A時(shí),通過(guò)R1的電流為(  )
A.0.5AB.1AC.2AD.3A

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

19.轎車(chē)的駕駛位和副駕駛位一般都設(shè)有安全帶提醒電路,若汽車(chē)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)S未接通,電路不工作.S接通后,只要有人坐在其中一個(gè)座位上,座位下對(duì)應(yīng)的動(dòng)合開(kāi)關(guān)S1或S2受壓后接通,安全帶指示燈點(diǎn)亮同時(shí)鈴響(燈與鈴工作互不影響),提醒他系上安全帶后(即將安全帶的插頭插入連接插座內(nèi)),安裝在插座內(nèi)對(duì)應(yīng)的動(dòng)斷開(kāi)關(guān)S1′或S2′斷開(kāi),安全帶指示燈熄滅同時(shí)鈴不響,圖中的電路設(shè)計(jì)符合要求的是( �。�
A.B.C.D.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:解答題

6.一只200歐的電阻,允許通過(guò)的最大的電流強(qiáng)度是0.2安,接在110伏的電路中,能正常工作嗎?為使其正常工作,應(yīng)在電路中如何接入一個(gè)阻值多大的電阻?

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

16.甲物質(zhì)的密度為5g/cm3,乙物質(zhì)密度為2g/cm3,各取一定質(zhì)量混合后密度為3g/cm3.假設(shè)混合前后總體積保持不變,則所取甲、乙兩種物質(zhì)的質(zhì)量之比是( �。�
A.5:4B.2:5C.5:2D.4:5

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:填空題

3.在圖甲所示的電路中,當(dāng)滑片P由b移到a的過(guò)程中,電壓表示數(shù)U及滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻R2的變化情況如圖乙所示,則電源電壓為6V,滑片P移到a端時(shí),電路消耗的最小功率為1.2W.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:解答題

20.電動(dòng)機(jī)是日常生產(chǎn)生活中常用的一種裝置,它可以將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,同時(shí)由于線圈發(fā)熱,部分電能還會(huì)轉(zhuǎn)化為線圈內(nèi)能.如圖所示,現(xiàn)用一電動(dòng)機(jī)通過(guò)滑輪來(lái)提升粗糙斜坡上的重物,已知電源電壓U=110V,電路中的電流I=5A,電動(dòng)機(jī)線圈的電阻R=4Ω,重物沿斜面上升的速度v=0.45m/s.不計(jì)繩子與滑輪件的摩擦和滑輪的重力,試求:
(1)重物上升過(guò)程中電動(dòng)機(jī)對(duì)繩子的拉力F.
(2)若已知重物的重力為G=1600N,坡高:坡長(zhǎng)=1:2,不計(jì)滑輪的重力,求斜坡的機(jī)械效率為多少?
(3)重物和斜坡間的摩擦力f為多大.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:解答題

11.如圖是一款有高、低溫兩檔的蒸汽電熨斗的電路原理圖,R1,R2為電熱絲,其中R2=242Ω,工作時(shí),水升溫并汽化成水蒸氣,從而熨燙衣服,電熨斗處于低溫檔且正常工作時(shí),功率為1100W,若只改變電熨斗中一個(gè)電熱絲的阻值,使其正常工作時(shí)高溫檔功率為1000W,請(qǐng)你解答:
(1)電熱絲是利用電流的熱效應(yīng)工作的;
(2)改變前R1的阻值;
(3)需要改變的電熱絲改變后的阻值.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案