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专题22 多档位电路分析和探究电流与电压、电阻的关系(原卷版)
1.(2022·安徽·统考中考真题)图甲为某电火锅的铭牌,其内部简化电路如图乙所示,R1、R2为阻值一定的电热丝,且。通过控制开关S1、S2的断开或闭合状态,可以让电火锅在不同档位工作。
(1)电火锅在低温挡工作时,开关S1、S2分别处于什么状态?
(2)求的值;
(3)若家庭电路的电压是,某插座的额定电流是,用该插座仅给电火锅供电,从安全用电和加热快这两个角度综合考虑,应选择哪个档位?说明理由。
××牌电火锅
额定电压
220V
额定功率
低温挡
500W
中温挡
1000W
高温挡
1500W
甲
2.(2021·安徽·统考中考真题)用图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”,电源电压为3V,滑动变阻器的规格为“20Ω 1.5A”;
(1)实验时,依次更换不同的电阻,调节______,保证电阻两端电压不变,分别记录每次电阻R和电流示数I,数据如下表:
实验次数
1
2
3
4
5
电阻R/Ω
30
20
15
10
5
电流I/A
0.08
0.12
0.16
0.48
电阻的测数
0.033
0.050
0.067
0.100
0.200
(2)第4次实验的电流表示数如图乙所示,该数为______A;
(3)为了更精确地描述I与R的关系,在表中增加了的数据,并根据I,的值在图丙的坐标纸中描出相应的点。请你在图丙中补充第4次的实验数据点,并作出I-的图像______;
(4)根据图像可以得到的实验结论是:______。
1.(2023·安徽合肥·统考三模)如图所示,电源电压不变。小灯泡L1上标有“6V 6W”、 L2上标有“6V 3W”字样,且灯丝电阻不受温度影响,滑动变阻器的最大电阻为60Ω,当只闭合开关S1,且滑动变阻器R'接入电路电阻为12Ω时,小灯泡L1恰好正常发光。求:
(1)小灯泡L1的电阻;
(2)电源电压;
(3)当电路中至少有一个小灯泡工作时,该电路的最小总功率。
2.(2023·安徽合肥·统考三模)某型号电热饭盒具有高温和低温两个加热档位,其的内部电路简化的电路图,如图甲所示。其中R1、R2均是发热电阻丝且阻值保持不变,电源电压恒为220V,其部分参数如图下表所示。求:
(1)当该电热饭盒处于高温档正常工作时,电路中的电流大小;
(2)电阻丝R2的阻值;
(3)若只利用图甲中的电子元件(即电热丝R1、R2和开关S1、S2及若干导线和220V电源)将这个电热饭盒改成三个加热档位,请你在图乙的虚框内画出设计的电路图。(正确设计一种电路即可)
额定电压
220V
额定功率
高温档
242W
低温档
48.4W
3.(2023·安徽合肥·统考二模)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1=12Ω,小灯泡标有“6V 3W”字样(忽略温度对灯泡电阻的影响)。若只闭合开关S1,小灯泡刚好正常发光,求:
(1)电源电压;
(2)当S1、S2、S3都闭合时,电流表的示数为1.25A,电阻R2的阻值;
(3)当S2闭合,S1、S1断开时,灯泡的实际功率。
4.(2023·安徽蚌埠·统考一模)传统的电热水器有一个较大的水箱,当水箱内的水达到合适的温度才可以使用。图甲为市场上一种即热式电热水龙头,据售货员介绍,该热水器打开水阀,电源自动接通,很快就可将水加热使用,具有不需预热、节能省电、体积小巧的优点。图乙是该电热水龙头参数。(c水=4.2×103J/(kg.℃),ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)与传统的电热水器相比,请谈谈节能省电的理由;
(2)若用该热水器加热1min,可以使1L的水从15℃升高的48℃,计算该加热过程的效率;
(3)小明想安装在家里使用,但观察家中的如图丙所示的电能表后,发现不能安装,试通过计算解释他家不能使用的原因。
5.(2023·安徽黄山·统考一模)某同学自制了一个卡通版的冬奥会吉祥物“冰墩墩”,他想用亮度可调节的红、绿灯做它的眼睛。他选用“3V 1.5W”的红灯和“3V 3W”的绿灯及“12Ω 1.5A”的滑动变阻器等元件设计了如图电路。当闭合开关S、Sl、S2,滑动变阻器的滑片P移至b端时,两灯都正常发光(设电源电压和灯丝电阻均不变)。求:
(1)电源电压U的大小;
(2)绿灯正常发光时的电阻R绿;
(3)通过断开、闭合开关和移动滑片等调节,使电路中的电功率最小,求该电路工作时的最小电功率Pmin。
6.(2023·安徽合肥·统考三模)如图所示,小明同学在“探究电流与电阻的关系”实验中,所选用的实验器材如下:电压恒为6V的电源、滑动变阻器、电流表、电