九年级物理解答题中等难度题
小华设计了一个三个档位的电火锅,其内部电路如图20所示,R1、R2为电热丝,R3为电位器(图中用变阻器表示),通过控制开关S1、S2、S3的通断可使电火锅在三个不同的档位工作,其中档位功率较小,功率大小可通过电位器调节;档位功率为最大值且不可调节。
(1)说明此电路处于最大电功率档时,需要闭合的开关。
(2)为使此电火锅能在电压不足的山区使用,小华按以下要求进行设计:当电压200V,最大功率1000W;只闭合开关S1时电路处于档位,功率可从100W调节到400W,请按上述要求计算出满足要求的电热丝R1的阻值和电位器的最大电阻值R3。
(3)只闭合开关S2时,电路处于档位 ,请计算处于这个档位时流过电阻丝R2的电流的变化范围。
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小明设计了一个三个档位达到电火锅,其内部结构如图所示,R1、R2为电热丝,R3为电位器(图中用变阻器表示),通过控制开关S1、S2、S3的通断可使电火锅在三个不同的档位工作,其中档位Ⅰ、Ⅱ功率较小,功率大小可通过电位器调节;档位Ⅲ功率为最大且不可调节。
(1)说明此电路处于最大电功率档时,需要闭合的开关。
(2)为使此电火锅在电压不足的山区使用,小明按以下要求进行设计:当电压200V,最大功率2000W;只闭合S1时电路处于档位Ⅰ,功率可以从200W调节到400W,请按上述要求计算出满足要求的电热丝R1的阻值和电位器的最大电阻值R3。
(3)只闭合开关S2时,电路处于档位Ⅱ,请计算处于这个档位时流过电阻丝R2的电流的变化范围。
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在学校创新比赛中,小亮同学设计了一个多档位的家用电热水器。图甲是他设计的电热水器的工作电路图,图中 R1 和 R2 是两根电热丝。他设计的换档开关如图乙所示,换档开关内有一块绝缘圆盘,在圆盘的边缘共有 10 个金属触点(在图乙中用“〇”表示,“〇”中标有 1、2、3、4 编号,编号相同的触点已用导线连接);旋钮可以绕中心轴 O 转动,两端各有一个金属滑片,转动旋钮可以将相邻的两个触点连通。例如图乙中,旋钮上的箭头指向图中位置 D,此时,箭头一端的金属滑片将 1、2 两触点连通, 同时另一端的金属滑片也将 3、4 两触点连通。当旋钮上的箭头指向 A、B、C、D 不同位置时,可以实现四档加热功率。他设计的四档加热功率如下表所示:(计算结果若除不尽,均保留一位小数)
加热档位 | 1 | 2 | 3 | 4 |
加热功率/W | 1100 | 440 |
(1)如果要实现旋钮沿某个方向转动时,加热功率依次递减或递增,请写出旋钮上的箭头分别指向 A 、B、C、D 四个位置时,各对应加热功率的哪一个档位?
(2)电热丝 R1和 R2 的阻值各是多少?
(3)当旋钮在加热档位 2 和 4 时,对应的加热功率各是多大?
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在学校创新比赛中,小亮同学设计了一个多档位的家用电热水器。图甲是他设计的电热水器的工作电路图,图中R1和R2是两根电热丝。他设计的换档开关如图乙所示,换档开关内有一块绝缘圆盘,在圆盘的边缘共有10个金属触点(在图乙中用“○”表示,“○”中标有1、2、3、4编号,编号相同的触点已用导线连接);旋钮可以绕中心轴O转动,两端各有一个金属滑片,转动旋钮可以将相邻的两个触点连通。例如,图乙中,旋钮上的箭头指向图中位置D,此时,箭头一端的金属滑片将1、2两触点连通,同时另一端的金属滑片也将3、4两触点连通。当旋钮上的箭头指向A、B、C、D不同位置时,可以实现四档加热功率。他设计的四档加热功率如下表所示:
加热档位 | 1 | 2 | 3 | 4 |
加热功率/W | 1100 | 440 |
(计算结果若除不尽,均保留一位小数)
(1)如果要实现旋钮沿某个方向转动时,加热功率依次递减或递增,请写出旋钮上的箭头分别指向A、B、C、D四个位置时,各对应加热功率的哪一个档位?并画出对应的等效电路图。
(2)电热丝R1和R2的阻值各是多少?
(3)当旋钮在加热档位2和4时,对应的加热功率各是多大?
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科技小组的同学们设计了一个多档位的电热器模型,电路实物连接示意图如图所示,电路中电源两端电压保持不变,滑动变阻器的最大阻值为R3。将滑动变阻器的滑片P置于中点M,且只闭合开关S1时,电压表V1的示数为U,电流表的示数I1为0.8A;将滑动变阻器的滑片P置于B端,断开开关S1,闭合开关S2时,电压表V1的示数为U,电流表的示数为I2,R2消耗的电功率P2为2.7W。
(1)求电流表的示数I2;
(2)将滑动变阻器的滑片P置于A端,闭合开关S1和开关S2时,电压表V2的示数为3U,求此时R1消耗的电功率P1。
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