题目:
小明家有一个电热水壶,其铭牌信息如下表所示。小明想通过测量电热水壶的电阻来计算电热水壶的功率。
| 型号 | 额定电压 | 额定功率 | 额定容量 | 电源频率 | 电阻(Ω) |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| HY-1 | 220V | 1100W | 5L | 50Hz | R1 |
已知水的比热容为4.2 × 10³J/(kg·℃),烧开一壶水需要吸收热量为Q = cmΔt = 4.2 × 10³J/(kg·℃) × 5kg × (100℃ - 20℃) = 1.68 × 10^6J。
求:
(1)电热水壶正常工作时的电流;
(2)电热水壶正常工作时的电阻;
(3)电热水壶正常工作时的功率;
(4)若小明家电路允许的最大功率为1.5kW,则该电热水壶能否正常工作?请说明理由。
例题:
题目:
(1)小华家有一个标有“220V 880W”的电烤箱,正常工作时的电流是多少?
(2)若小华家只有电烤箱正常工作,且此时家庭电路的电压为240V,则电烤箱的实际功率是多少?
(3)若小华家电路允许的最大功率为2kW,则该电烤箱能否正常工作?请说明理由。
答案:
(1)解:根据公式$P = UI$可得,电烤箱正常工作时的电流:$I = frac{P}{U} = frac{880W}{220V} = 4A$。
(2)电烤箱的实际功率:$P_{实} = frac{U_{实}^{2}}{R} = frac{(240V)^{2}}{88Omega} = 640W$。
(3)电烤箱的实际功率大于允许的最大功率,所以不能正常工作。
解析:
(3)根据公式$P = UI$可得,电烤箱正常工作时的电流:$I = frac{P}{U} = frac{880W}{220V} = 4A$;根据欧姆定律可得,电烤箱的电阻:$R = frac{U^{2}}{P} = frac{(220V)^{2}}{880W} = 55Omega$;当家庭电路的电压为$240V$时,电烤箱的实际功率:$P_{实} = frac{U_{实}^{2}}{R} = frac{(240V)^{2}}{55Omega} = 960W > 880W$;由于电烤箱的实际功率大于允许的最大功率,所以不能正常工作。
分析:本题考查了电功率公式的应用和欧姆定律的应用,关键是知道家庭电路允许的最大功率和额定功率的关系。
【分析】
(1)根据公式$P = UI$求出电热水壶正常工作时的电流;
(2)根据欧姆定律求出电热水壶的电阻;
(3)根据公式$P = UI$求出电热水壶的功率;
(4)根据公式$P = UI$求出电路允许的最大电流,再与电热水壶的电流比较即可得出结论.本题考查了学生对欧姆定律、电功率公式的掌握和运用,利用好电压表测出实际电压是本题的关键.
【解答】
(1)由题意可知,电源电压为$U = 220V$,额定功率为$P = 1100W$,则由$P = UI$可得,电热水壶正常工作时的电流:$I = frac{P}{U} = frac{1100W}{220V} = 5A$;
(2)由欧姆定律可得,电热水壶的电阻:$R = frac{U^{2}}{P} = frac{(220V)^{2}}{1100W} = 44Omega$;
(3)由题意可知,电源电压为$U^{prime} = 5L times (1 - ρfrac{S}{text{ }}) times (t - t_{0})c$$= 5L times (1 -
题目:初中物理电路力学题目
小明家有一个电热水壶,其额定电压为220V,额定功率为1kW。为了测量电热水壶在正常工作时的电阻,小明将一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器连接成如图所示的电路。
(1)请用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整(要求滑动变阻器的滑片向右移动时接入电路的电阻变大)。
(2)小明连接好电路后,闭合开关,发现电压表有示数,电流表无示数,可能的原因是________。
(3)小明调节滑动变阻器,使电流表有示数时,观察到电压表示数为U,则电热水壶正常工作时通过它的电流为________A。
(4)小明想利用此电路测定电热水壶的电阻,但发现家中没有电流表,只有电压表和滑动变阻器、开关各一个,请你帮他设计一个实验方案(要求写出需要测量的物理量并用相应的字母表示)。
例:用电压表测出电热水壶两端的电压U1;用电流表测出通过电热水壶的电流I1。
①用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整(要求滑动变阻器的滑片向右移动时接入电路的电阻变大)。
②写出需要测量的物理量并用相应的字母表示________;
③用测出的物理量计算电热水壶电阻的表达式为R=________。
【分析】
(1)根据滑动变阻器的滑片向右移动时接入电路的电阻变大的特点,滑动变阻器应与电热水壶串联;根据电热水壶的额定电压和额定功率可求出额定电流,再根据串联电路的电压特点可求出滑动变阻器的最大阻值;根据串联电路的电流特点可画出电路图;根据电路图连接实物图即可;
(2)根据题意可知电路中电流过小,导致电流表无示数;
(3)根据欧姆定律可求出电热水壶正常工作时通过它的电流;
(4)①根据实验目的和实验原理可设计出实验电路图;②根据实验原理和欧姆定律可设计出实验步骤;③根据实验步骤可求出电热水壶电阻。
【解答】
解:(1)滑动变阻器与电热水壶串联在电路中,且滑片向右移动时接入电路的电阻变大,所以滑动变阻器的左下方接线柱接入电路中;实物电路图如图所示:
(2)闭合开关后发现电压表有示数,电流表无示数,说明电路中电流过小,可能是滑动变阻器连入电路的电阻过大造成的;
(3)电热水壶正常工作时通过它的电流:$I = frac{P}{U} = frac{1000W}{220V} approx 4.55A$;
(4)①根据实验目的和实验原理可设计出实验电路图如图所示: ②需要测量的物理量是:电热水壶两端的电压$U_{1}$和通过它的电流$I_{1}$;③根据欧姆定律可得:$R = frac{U_{1}}{I_{1}}$。故答案为:(1)如上图;(2)滑动变阻器连入电路的电阻过大;(3)$4.55$;(4)电热水壶两端的电压$U_{1}$和通过它的电流$I_{1}$;$frac{U_{1}}{I_{1}}$。
本题考查了滑动变阻器的使用、欧姆定律的应用以及串联电路的特点等知识。在解题过程中要注意对串联电路特点的理解和应用。
故答案为:小明家有一个电热水壶,其额定电压为220V,额定功率为1kW。为了测量电热水壶在正常工作时的电阻,小明将一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器连接成如图所示的电路。(2)闭合开关后发现电压表有示数,电流表无示数,说明电路中电流过小,可能是滑动变阻器连入电路的电阻过大造成的;(3)电热水壶正常工作时通过它的电流约为$4.55A$;(4)①如上图;②电热水壶两端的电压$U_{1}$;③$frac{U_{1}}{I_{1}}$。
初中物理电路力学题目和相关例题常见问题
题目:
1. 以下哪种情况会引起电路中电流的变化?
A. 改变电源的电压
B. 改变电源的电流
C. 改变电源的电阻
D. 改变电源的频率
例题:
假设有一个简单的电路,其中有一个定值电阻R和一个滑动变阻器。当滑动变阻器的电阻增大时,下列哪个量会发生变化?
A. 电路中的总电阻
B. 电路中的总电流
C. 定值电阻两端的电压
D. 定值电阻的功率
答案:
根据欧姆定律,当滑动变阻器的电阻增大时,总电阻增大,总电流减小。由于电源电压不变,所以定值电阻两端的电压也会随之减小。因此,正确答案是C和D。
常见问题:
1. 如何理解电路中的电流、电压和电阻之间的关系?
2. 如何根据欧姆定律计算电路中的电流、电压和电阻?
3. 什么是串联电路和并联电路?它们有什么区别?
4. 如何理解电源的电动势和内阻?它们对电路有何影响?
5. 什么是短路和断路?它们在电路中如何影响电流和电压?
6. 如何分析复杂电路?有哪些基本方法?
7. 什么是电功率和电功?它们与电流、电压和电阻有何关系?
8. 如何根据灯泡的亮度判断电路的问题?有哪些常见的故障?
9. 如何安全地使用电池?有哪些注意事项?
10. 如何安全地使用电烙铁?有哪些注意事项?