26. 小明探究电流与电阻的关系时,所选器材有电源(电压可调),滑动变阻器(规格为“$40\Omega$ $1A$”),$5\Omega$、$10\Omega$、$15\Omega$、$20\Omega$、$25\Omega$的定值电阻各1个。

(1) 请用笔画线表示导线,将图18(a)中的电路补充完整。要求:滑动变阻器的滑片$P$向左移动时,电流表的示数变大。
(2) 连好电路后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表的示数接近电源电压。此故障的原因可能是______。
(3) 小明根据实验数据画出了图18(b)中的图像。若某次更换电阻后,闭合开关,电压表指针的位置如图18(c)所示,应使滑动变阻器的滑片$P$向______(选填“左”或“右”)移动。
(4) 在实验中,电阻两端电压始终保持$2.5V$不变。小明想让器材中的5个定值电阻都能使用,则电源电压最大可调节的范围为______。
(1) 请用笔画线表示导线,将图18(a)中的电路补充完整。要求:滑动变阻器的滑片$P$向左移动时,电流表的示数变大。
如图 39 所示
(2) 连好电路后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表的示数接近电源电压。此故障的原因可能是______。
定值电阻开路
(3) 小明根据实验数据画出了图18(b)中的图像。若某次更换电阻后,闭合开关,电压表指针的位置如图18(c)所示,应使滑动变阻器的滑片$P$向______(选填“左”或“右”)移动。
左
(4) 在实验中,电阻两端电压始终保持$2.5V$不变。小明想让器材中的5个定值电阻都能使用,则电源电压最大可调节的范围为______。
2.5~6.5 V
答案
(1)如图 39 所示 (2)定值电阻开路 (3)左 (4)2.5~6.5 V
解析
(1)如图所示(滑动变阻器左下接线柱与电源正极相连,电压表“3”接线柱与定值电阻右端相连)
(2)定值电阻开路
(3)左
(4)2.5~6.5 V
(2)定值电阻开路
(3)左
(4)2.5~6.5 V
27. 图19是有加热挡和保温挡的电蒸锅内部简化电路图。$R_{1}$、$R_{2}$均为发热电阻,$R_{1}的阻值为484\Omega$,加热挡的功率为$1200W$。用此电蒸锅对质量为$1.2kg$的水进行加热,使其温度升高$75^{\circ}C$,需要的时间为$375s$。已知$c_{水}= 4.2× 10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)$,求:
(1) 保温挡的功率。
(2) $R_{2}$的阻值。
(3) 此电蒸锅的加热效率。

(1) 保温挡的功率。
(2) $R_{2}$的阻值。
(3) 此电蒸锅的加热效率。
答案
(1)100 W (2)44 Ω (3)84%
解析
(1)当只闭合$S_{1}$时,电路为$R_{1}$的简单电路,此时电阻较大,功率较小,为保温挡。根据$P = \frac{U^{2}}{R}$,保温挡功率$P_{保}=\frac{U^{2}}{R_{1}}=\frac{(220\mathrm{V})^{2}}{484\Omega}=100\mathrm{W}$。
(2)当$S_{1}$、$S_{2}$都闭合时,$R_{1}$与$R_{2}$并联,此时总电阻较小,功率较大,为加热挡。加热挡功率$P_{加}=P_{1}+P_{2}$,$P_{1}=P_{保}=100\mathrm{W}$,则$P_{2}=P_{加}-P_{1}=1200\mathrm{W}-100\mathrm{W}=1100\mathrm{W}$。由$P = \frac{U^{2}}{R}$可得$R_{2}=\frac{U^{2}}{P_{2}}=\frac{(220\mathrm{V})^{2}}{1100\mathrm{W}}=44\Omega$。
(3)水吸收的热量$Q_{吸}=c_{水}m\Delta t=4.2×10^{3}\mathrm{J/(kg\cdot^{\circ}C)}×1.2\mathrm{kg}×75^{\circ}\mathrm{C}=3.78×10^{5}\mathrm{J}$。电蒸锅消耗的电能$W=P_{加}t=1200\mathrm{W}×375\mathrm{s}=4.5×10^{5}\mathrm{J}$。加热效率$\eta=\frac{Q_{吸}}{W}×100\%=\frac{3.78×10^{5}\mathrm{J}}{4.5×10^{5}\mathrm{J}}×100\% = 84\%$。
(1)$100\mathrm{W}$
(2)$44\Omega$
(3)$84\%$
(2)当$S_{1}$、$S_{2}$都闭合时,$R_{1}$与$R_{2}$并联,此时总电阻较小,功率较大,为加热挡。加热挡功率$P_{加}=P_{1}+P_{2}$,$P_{1}=P_{保}=100\mathrm{W}$,则$P_{2}=P_{加}-P_{1}=1200\mathrm{W}-100\mathrm{W}=1100\mathrm{W}$。由$P = \frac{U^{2}}{R}$可得$R_{2}=\frac{U^{2}}{P_{2}}=\frac{(220\mathrm{V})^{2}}{1100\mathrm{W}}=44\Omega$。
(3)水吸收的热量$Q_{吸}=c_{水}m\Delta t=4.2×10^{3}\mathrm{J/(kg\cdot^{\circ}C)}×1.2\mathrm{kg}×75^{\circ}\mathrm{C}=3.78×10^{5}\mathrm{J}$。电蒸锅消耗的电能$W=P_{加}t=1200\mathrm{W}×375\mathrm{s}=4.5×10^{5}\mathrm{J}$。加热效率$\eta=\frac{Q_{吸}}{W}×100\%=\frac{3.78×10^{5}\mathrm{J}}{4.5×10^{5}\mathrm{J}}×100\% = 84\%$。
(1)$100\mathrm{W}$
(2)$44\Omega$
(3)$84\%$
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