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有害尾氣濃度/%Vol2.557.51015
R/?85.23.932
(1)測(cè)試過(guò)程中,閉合開(kāi)關(guān)S,當(dāng)電壓表讀數(shù)為13V時(shí),電流表的讀數(shù)為0.5A,求電阻R0的阻值是多大?
(2)閉合開(kāi)關(guān)S,當(dāng)這種有害尾氣濃度增大到15%Vol時(shí),則在1min內(nèi)定值電阻R0產(chǎn)生的熱量是多大?
(3)當(dāng)電路消耗的總功率為18W時(shí),有害尾氣的濃度是多少?

分析 由電路圖可知,R0與R串聯(lián),電壓表測(cè)R兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流.
(1)根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出R0兩端的電壓,根據(jù)歐姆定律求出R0的阻值;
(2)由表格數(shù)據(jù)可知當(dāng)這種有害尾氣濃度增大到15%Vol時(shí)R的阻值,根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流,由Q=I2Rt計(jì)算1min內(nèi)定值電阻R0產(chǎn)生的熱量;
(3)根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出當(dāng)電路消耗的總功率為18W時(shí)電路中的總電阻,利用電阻的串聯(lián)求出R的阻值,然后根據(jù)表格數(shù)據(jù)得出有害尾氣濃度.

解答 解:由電路圖可知,R0與R串聯(lián),電壓表測(cè)R兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流.
(1)因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以當(dāng)電壓表示數(shù)為13V時(shí),R0兩端的電壓:
U0=U-UR=18V-3V=5V,
由I=$\frac{U}{R}$可得,電阻R0的阻值:
R0=$\frac{{U}_{0}}{I}$=$\frac{5V}{0.5A}$=10Ω;
(2)由表格可知,當(dāng)這種有害尾氣濃度增大到15%Vol時(shí)R的阻值為2Ω,
由串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知:R總1=R1+R0=2Ω+10Ω=12Ω,
由歐姆定律得:I1=$\frac{U}{{R}_{總1}}$=$\frac{18V}{12Ω}$=1.5A,
由Q=I2Rt計(jì)算1min內(nèi)定值電阻R0產(chǎn)生的熱量:
Q0=I2R0t=(1.5A)2×10Ω×60s=1350J;
(3)當(dāng)電路消耗的總功率為18W時(shí),由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得:
電路中的總電阻R總2=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{總2}}$=$\frac{(18V)^{2}}{18W}$=18Ω,
由串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知:R2=R總2-R0=18Ω-10Ω=8Ω,
由表格數(shù)據(jù)可知:有害尾氣濃度為2.5%Vol.
答:(1)電阻R0的阻值為10Ω;
(2)當(dāng)這種有害尾氣濃度增大到15%Vol時(shí),1min內(nèi)定值電阻R0產(chǎn)生的熱量是1350J;
(3)當(dāng)電路消耗的總功率為18W時(shí),有害尾氣濃度是2.5%Vol.

點(diǎn)評(píng) 本題考查串聯(lián)電路的特點(diǎn)與歐姆定律的應(yīng)用,根據(jù)表格獲取信息是解題的前提與關(guān)鍵.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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