山东省菏泽市第一中学八一路校区2018-2019学年高一5月月考物理试卷含解析
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山东菏泽市第一中学高一下学期第一次月考
物理试题
一、选择题
1.电场中有一点P,下列说法正确的是()
A. 若放在P点的试探电荷的电荷量加倍,则P点的场强加倍
B. 若P点没有试探电荷,则P点的场强为零
C. P点的场强越小,则同一电荷在P点受到的电场力越小
D. P点的场强方向就是试探电荷在该店的受力方向
【答案】C
【解析】
若放在P点的电荷的电荷量加倍,则P点的电场力会加倍,而此处的电场强度却不变,即使不放电荷,电场强度一人存在,故A错误;若放在P点的电荷的电荷量加倍,则P按的电场力会加倍,而此处的电场强度却不变,即使不放电荷,电场强度依然存在,故B错误;对于电场力是由电场强度与电量决定,当P点的场强越小,则同一电荷在P点受到的电场力一定越小,故C正确;P点的场强方向为放在该点的正电荷的受的电场力方向,故D错误.故选C.
2. 下列说法中,正确的是
A. 在一个以点电荷为中心、r为半径的球面上,各处的电场强度都相同
B. E=kQ/r2仅适用于真空中点电荷形成的电场
C. 在匀强电场中,电场强度的方向就是放入电场中的电荷受到的电场力的方向
D. 放入电场中的电荷在电场力作用下的运动轨迹一定与电场线重合
【答案】B
【解析】
【详解】在一个以点电荷为中心、r为半径的球面上,各处的电场强度大小都相同,但是方向不同,选项A错误;E=kQ/r2仅适用于真空中点电荷形成的电场,选项B正确;在匀强电场中,电场强度的方向就是放入电场中的正电荷受到的电场力的方向,选项C错误;当初速度为零时,放入电场线是直线的电场中,其电荷在电场力作用下的运动轨迹才一定与电场线重合,故D错误。
3.以下说法正确的是
A. 在静电场中,沿着电场线方向电势逐渐降低
B. 外力对物体所做的功越多,对应的功率越大
C. 电容器电容C 与电容器所带电荷量Q 成正比
D. 在超重和失重现象中,地球对物体的实际作用力发生了变化 【答案】A 【解析】
【详解】在静电场中,沿着电场线方向电势逐渐降低,选项A 正确;根据P=W/t 可知,外力对物体所做的功越多,对应的功率不一定越大,还与时间有关,选项B 错误;电容器电容C 是由电容器本身决定的物理量,与电容器所带电荷量Q 无关,选项C 错误;在超重和失重现象中,地球对物体的实际作用力没有发生了变化,即重力是保持不变的,故D 错误。
故选A.
4.(2016·海南卷)如图,平行板电容器两极板的间距为d ,极板与水平面成45°角,上极板带正电。
一电荷量为q (q >0)的粒子在电容器中靠近下极板处,以初动能E k0竖直向上射出。
不计重力,极板尺寸足够大。
若粒子能打到上极板,则两极板间电场强度的最大值为
A.
k0
4E qd
B.
k0
2E qd
C.
k0
2qd
D.
k0
2E qd
【答案】B 【解析】
试题分析:当电场足够大时,粒子打到上极板的极限情况为:粒子到达上极板处时速度恰好与上极板平行,粒子的运动为类平抛运动的逆运动。
将粒子初速度v 0分解为垂直极板的v y 和平行极板的v x ,根据运动的合成与分解,
当
时,根据运动学公式有
,
,
,联立得
,故B 正确。
考点:带电粒子在匀强电场中的运动。
【名师点睛】根据带电粒子在电场中的类平抛运动规律,沿电场方向的匀减速运动,结合粒子到达上极板时的临界条件,利用动能定理和运动学公式解答。
【此处有视频,请去附件查看】
5.一金属容器置于绝缘板上,带电小球用绝缘细线悬挂于容器中,容器内的电场线分布如图所示.容器内表面为等势面,A、B为容器内表面上的两点,下列说法正确的是( )
A. A点的电场强度比B点的大
B. 小球表面的电势比容器内表面的低
C. B点的电场强度方向与该处内表面垂直
D. 将检验电荷从A点沿不同路径移到B点,电场力所做的功不同
【答案】C
【解析】
试题分析:依据电场线越疏,电场强度越弱,而电场线越密的,则电场强度越强,由图可知,则A点的电场强度比B点的小,故A错误;根据沿着电场线方向电势是降低的,可知,小球表面的电势比容器内表面的高,故B错误;因容器内表面为等势面,且电场线总垂直于等势面,因此B点的电场强度方向与该处内表面垂直,故C正确;因A、B在同一等势面上,将检验电荷从A点沿不同路径到B点,电场力所做的功相同,均为零,故D错误;故选C。
考点:电场线;电场强度;电势
【名师点睛】本题考查电场线的疏密与电场强度的强弱的关系,掌握电场线的方向与电势的高低的关系,理解电场线总垂直等势面,注意同一等势面上移送电荷时,电场力不做功。
【此处有视频,请去附件查看】
6. 电子式互感器是数字变电站的关键装备之一。
如图所示,某电子式电压互感器探头的原理为电阻分压,ac间的电阻是cd间电阻的(n-1)倍,某次测量中输出端数字电压表的示数为U,则输入端的电压为
A. nU
B.
U n
C. (1)n U -
D.
1
U
n - 【答案】A 【解析】
试题分析:ac R 和cd R 串联,电流ad ac cd
U I R R =
+,对输出端电压ad cd ad cd ac cd U R U
U IR R R n ==
=+,即输入电压为ad U nU =,对照选项A 对。
考点:串并联电路
7.如图甲所示为某一小灯泡的U -I 图线,现将两个这样的小灯泡并联后再与一个4 Ω的定值电阻R 串联,接在内阻为1 Ω、电动势为5 V 的电源两端,如图乙所示,则(
)
A. 若通过每盏小灯泡电流强度为0.2 A ,此时每盏小灯泡的电功率为0.6 W
B. 若通过每盏小灯泡的电流强度为0.3 A ,此时每盏小灯泡的电功率为0.6 W
C. 若通过每盏小灯泡的电流强度为0.2 A ,此时每盏小灯泡的电功率为0.26 W
D. 若通过每盏小灯泡的电流强度为0.3 A ,此时每盏小灯泡的电功率为0.4 W 【答案】B 【解析】
【详解】设通过每个小灯泡的电流为I ,电压为U ,则电路中总电流为2I .根据闭合电路欧姆定律得:U=E-2I (R+r ),代入得:U=5-10I ,当U=0时,I=0.5A ;当I=0时,U=5V 。
在U-I 图上作出U=5-10I 的图象如图:
此图线与小灯泡的U-I图线的交点即为乙图状态下小灯泡的工作状态,由图读出通过每盏小灯泡的电流强度为I=0.3A,电压为U=2V,则此时每盏小灯泡的电功率为P=UI=0.6W;故ABD错误,C正确;故选C。
8. 四个点电荷位于正方形四个角上,电荷量及其附近的电场线分布如图所示.ab、cd分别是正方形两组对边的中垂线,O为中垂线的交点,P、Q分别为ab、cd上的两点,OP>OQ,则
A. P点的电场强度比Q点的小
B. P点的电势比M点的低
C. OP两点间的电势差小于OQ间的电势差
D. 一带正电的试探电荷在Q点的电势能比在M点大
【答案】AD
【解析】
试题分析:电场线的疏密表示场强的大小,电场线越密,电场强度越大,根据图象知P点的电场强度比Q点的小.故A正确;根据电场叠加,由图象可知ab上各点的电势都相等,M点与ab上各点的电势低,则M点的电势比P点的低,故B错误;OP间电势差等于零,OQ间电势差等于零,则OP两点间的电势差等于OQ间的电势差.故C 错误.P、Q电势相等,则Q点的电势高于M点的电势,正电荷在电势高处电势能大,所以带正电的试探电荷在Q点的电势能比在M点大.故D正确.故选AD。
考点:电场强度;电场线;电势及电势能.
9.如图所示,平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地,静电计所带电量很少,可被忽略。
一带负电油滴被固定于电容器中的P点。
现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离,则说法不正确的()
A. 平行板电容器的电容值将变小
B. 静电计指针张角变小
C. 带电油滴的电势能将减少
D. 若先将上极板与电源正极的导线断开再将下极板向下移动一小段距离,则带电油滴所受电场力不变 【答案】D 【解析】 【详解】根据4S
C kd
επ=
知,d 增大,则电容减小,故A 正确;静电计测量的是电容器两端的电势差,因为电容器始终与电源相连,则电势差不变,所以静电计指针张角不变,故B 错误;电势差不变,d 增大,则电场强度减小,故P 点与上极板的电势差减小,则P 点的电势升高,因油滴带负电,可知带电油滴的电势能将减小,故C 正确;电容器与电源断开,则电荷量不变,d 改变,根据4U Q kQ E d Cd S
πε===,知电场强度不变,则油滴所受电场力不变,故D 正确;故选ACD 。
10. 美国物理学家密立根通过研究平行板间悬浮不动的带电油滴,准确地测定了电子的电荷量。
如图,平行板电容器两极板M 、N 与电压为U 的恒定电源两极相连,板的间距为d 。
现有一质量为m 的带电油滴在极板间匀速下落,则
A. 此时极板间的电场强度
B. 油滴带电荷量为
C. 减小极板间电压,油滴将加速下落
D. 将极板N 向下缓慢移动一小段距离,油滴将向上运动 【答案】AC 【解析】
试题分析:平行板电容器两极板M 、N 间的电压为U ,板的间距为d ,极板间的电场强度为U
E d
=
;由于带电油
粒匀速下落,则有平衡条件可得:U
mg q
d =,油滴带电荷量为mgd q U
=;减小极板间电压,极板间的电场强度减小,油滴所受的电场力减小,因此油滴将加速下落;将极板N 向下缓慢移动一小段距离,板的间距变大,极板间电场强度减小,油滴所受电场力减小,因此油滴将向下运动,所以正确选项为A 、C 。
考点:本题考查了带电粒子在复合场中的运动。
11.如图甲所示,1Q 、2Q 为两个固定着的点电荷,a 、b 是它们连线的延长线上的两点.现有一电子,只在电场力作用下,以一定的初速度沿直线从a 点开始经b 点向远处运动,其t υ-图象如图乙所示,电子经过a 、b 两点的速度分别为a υ、b υ,则
A. 1Q 一定带负电
B. 1Q 的电量一定大于2Q 的电量
C. b 点的电势高于a 点的电势
D. 电子离开b 点后所受静电力一直减小 【答案】BC 【解析】
【详解】从速度图象乙上看出,可见电子从a 到b 做加速度减小的加速运动,所以ab 之间电场的方向向左,b 点的电势高于a 点的电势;在b 点时粒子运动的加速度为零,则电场力为零,所以该点场强为零。
过b 点后点电荷做减速运动,所以电场的方向向右;结合两个点电荷的电场的叠加的知识可知,2Q 一定带负电,1Q 一定带正电,A 错误C 正确;b 点场强为零,可见两点电荷在b 点产生的场强大小相等,方向相反,根据2Q
E k
r
=,b 到1Q 的距离大于到2Q 的距离,所以1Q 的电量大于2Q 的电量,B 正确;由图乙可知,在b 点右侧,电子的速度逐渐减小,由于v-t 图象的斜率可以表示加速度的大小,由图可知,电子的加速度先增大后减小,所以电子离开b 后受到的电场力也是先增大后减小,D 错误.
12.如图电路中,电源电动势为E 、内阻为r ,R 0为定值电阻,电容器的电容为C 。
闭合开关S ,增大可变电阻R 的阻值,电压表示数的变化量为ΔU ,电流表示数的变化量为ΔI ,则:
A. 变化过程中ΔU 和ΔI 的比值保持不变
B. 电压表示数U 和电流表示数I 的比值不变
C. 电阻R 0两端电压减小,减小量为ΔU
D. 电容器的带电荷量增大,增加量为C ΔU 【答案】AD 【解析】
【详解】A.根据闭合电路欧姆定律可得()0U E I R r =-+,可以画出U I -图象,图象的斜率表示电源内阻与定值电阻之和,所以0U
R r I
∆=+∆恒定不变。
A 正确 B. 由图可知U
R I
=
,因为电阻R 增大,所以电压表示U 和电流表的示数I 的比值变大。
故B 错误 C.闭合开关S ,增大可变电阻R 的阻值后,电流中的电流减小,由欧姆定律可得电阻0R 两端的电压减小,R 两端的电压增大,而它们总的电压即路端电压增大,所以电阻0R 两端的电压减小量小于U ∆。
故C 错误。
D.R 两端的电压增大量为U ∆,因为电容器与R 并联,所以电容器两端电压增大量为U ∆,电容器的带电荷量增量为Q C U ∆=∆。
故D 正确。
13.如图所示,电源电动势E =3 V ,小灯泡L 标有“2 V 0.4 W”,开关S 接1,当滑动变阻器调到R =4 Ω时,小灯泡L 正常发光。
现将开关S 接2,小灯泡L 和电动机M 均正常工作。
则( )
A. 电源内阻 1 Ω
B. 电动机的内阻为4 Ω
C. 电动机正常工作电压 1 V
D. 电源效率约为93.3% 【答案】AD
【解析】
【详解】A 、小灯泡的额定电流为0.4
0.22
P I A U =
==,电阻为2100.2L U R I ==
=Ω,当接1时,由闭合电路欧姆定律可知()L E I R R r =++,代入数据解得r =1Ω,故A 正确;
BC 、当接2时灯泡正常发光,流过的电流为I =0.2A ,电源内阻分的电压为0.210.2U Ir V V ==⨯=,故电动机分的电压为320.20.8L U E U U V V =--=--=动,电动机的内阻0.8
40.2
U R I 动<
==Ω,故B 、C 错误; D 、电动机的输入功率0.80.20.16P U I W 动==⨯=,电源的效率2230.20.21
93.3%30.2
EI I r EI η-⨯-⨯===⨯,故
D 正确; 故选AD 。
【点睛】关键是电动机为非纯电阻电路,注意公式的应用,同时注意串并联电路的规律应用。
14.某种小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示,三个完全相同的这种小灯泡连接成如图乙所示的电路,电源的内阻为1.0 Ω。
现闭合开关S,理想电压表V 的示数为4.0 V ,则(
)
A. 三个灯泡的总电阻为8.3 Ω
B. 电源的电动势为5.6 V
C. 电源消耗的热功率为3.0 W
D. 电源的效率为89.3% 【答案】ABD 【解析】
【详解】A 项:电压表的示数为:U 1=4V ,由U -I 图象得到干路中灯泡的电流为:I 1=0.6A ,该灯泡的电阻为:
111420
0.63
U R I =
=Ω=Ω,另外两个并联灯泡的电流均为:I 2=0.3A ,再根据U -I 图象得到电压为:U 2=1V ,则并联电阻为:2115
0.63
U R I =
=Ω=Ω并,故三个灯泡的总电阻为:R =R 1+R 并≈8.3Ω,故A 正确;
B 项:电源的电动势为:E =U 1+U 2+I 1r =4+1+0.6×1=5.6V ,故B 正确;
C 项:电源消耗的热功率为:2
10.36W P I r 热==,故C 错误;
D 项:电源的效率为:()1211
41100%100%89.3%
5.6
U U I EI η++=⨯=⨯=,故D 正确。
15.如图所示的电路中,电源电动势为12 V ,内阻为2 Ω,四个电阻的阻值已在图中标出。
闭合开关S ,下列说法正确的有
A. 路端电压为10 V
B. 电源的总功率为10 W
C. a 、b 间电压的大小为5 V
D. a 、b 间用导线连接后,电路的总电流为1 A 【答案】AC 【解析】
【详解】外阻为R :2020102020R ⨯=
Ω=Ω+ ,则12
A=1A 102
E I R r ==++ ,则外压U=IR=10V ,功率P=EI=12W ,
则A 正确,B 错误;根据并联电路的特点可求流过a 、b 电流均为0.5A ,所以U ba =0.5×
(15-5)=5V ,故C 正确;a 、b 间用导线连接后,根据电路的连接可求外电路电阻为155
27.5155
R ⨯+'=⨯Ω=Ω() ,电流12
A 1.26A 7.52
E I R r =
=≈+'+',故D 错 【点睛】考查串并联电路电阻的求解及全电路欧姆定律,计算前要明确电路结构是求解问题的关键;
二、实验题
16.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,某同学连接了如图(a)所示的实物电路图。
闭合开关,发现灯泡不亮,电流表的示数为零;
①他借助多用电表检查小灯泡。
先断开开关,把多用电表的选择开关旋到“×1Ω”挡,再进行_______调零;又将红、黑表笔分别接触①、②接线柱,多用电表的表盘指针恰好指在6Ω的刻度上,说明小灯泡正常。
②他将多用电表选择开关旋于某直流电压档,将红、黑表笔分别接触②、③接线柱;闭合开关,发现电压表的示数约等于电源电动势,说明②、③接线柱间的导线出现了______(选填“断路”或“短路”)。
③故障排除后,为了使电流表的示数从零开始,要在_______接线柱间(选填“①、④”或“③、④”)再连接一根导线,并在闭合开关前把滑动变阻器的滑片置于最_______端(选填“左”和“右”)。
【答案】(1). 欧姆(2). 断路(3). ③、④(4). 左
【解析】
【分析】
(1)欧姆表换挡后要重新进行欧姆调零,欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数.
(2)若电压表有示数且与电压电动势接近时,说明电压表之间不含电源的导线间有断路.
(3)关键是明确要求电流从零调时,变阻器应采用分压式接法.
【详解】(1)根据欧姆表的使用方法可知,每次选完档后应重新进行欧姆调零;欧姆表的读数为:R=6×1Ω=6Ω;(2)多用电表选择开关旋于某直流电压档,将红、黑表笔分别接触②、③接线柱;闭合开关,发现电压表示数约等于电源电动势,说明②、③接线柱间的导线出现了断路;
(3)为使电流表的示数从零调,变阻器应采用分压式接法,所以应在③④接线柱间再连接一根导线;滑动变阻器采用分压接法,为保护电路,在闭合开关前应将滑片置于分压电路分压最小的位置,即滑片应置于最左端.
【点睛】应掌握欧姆表的工作原理和使用方法,特别是每次换完挡后都应重新进行调零.当要求电流从零调时,变阻器应采用分压式接法.
17.某同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势E和内阻r及电阻R1的阻值。
实验器材有:待测电源,待测电阻R1,电压表V(量程0~3 V,内阻很大),电阻箱R(0~99.99 Ω),单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干。
(1)先测电阻 R 1的阻值。
请将该同学的操作补充完整:
A .闭合 S 1,将 S 2切换到 a ,调节电阻箱,读出其示数 R 0和对应的电压表示数U 1;
B .保持电阻箱示数不变,将S 2切换到b ,读出电压表的示数 U 2;
C .电阻 R 1的表达式为 R 1=_____________________。
(2)该同学已经测得电阻 R 1=3.2 Ω,继续测电源电动势E 和内阻 r ,其做法是:闭合 S 1,将 S 2切换到 a ,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数 R 和对应的电压表示数U ,由测得的数据,绘出了如图乙所示的11
U R
-图线,则电源电动势E =_______V ,内阻r =_______Ω。
(结果保留两位有效数字) 【答案】(1)(3分);(2)2.0(3分),8.2(3分)
【解析】
【详解】(1)由欧姆定律可知:U 2=I (R 0+R 1);U 1=IR 0
而电路电流相等,联立解得:R 1=
21
1
U U U -R 0; (2)根据E=U+ U
R (R 1+r ),有1111 R r U E R E
+=+⋅, 比照直线方程y=kx+b ,有截距1
E
=b=0.5,所以,E=2V ; 斜率k=
1.50.5
0.5-=2.0 又k=1R r E
+,已测出R 1=3.2Ω,求得r=0.8Ω
18.李明同学想要测量某个未知电阻R 1,他手边共有仪器如下:一个电阻箱R 、一个滑动变阻器R 0、一个灵敏电流计G 、一个不计内阻的恒定电源E 、开关、导线若干。
他首先想到用伏安法或者电表改装知识来设计电路,但发现由于仪器缺乏无法实现。
苦恼之余去寻求物理老师的帮助。
老师首先给了他一道习题要求他思考:
(1)如图甲,在a 、b 之间搭一座“电桥”,调节四个变阻箱R 1、R 2、R 3、R 4的阻值,当G 表为零时(此时也称为“电桥平衡”),4
个电阻之间的关系是_____。
(2)聪明的李明马上想到了改进自己的实验,他按照以下步骤很快就测出了R x
①按图乙接好电路,调节_____,P 为滑动变阻器的滑片,当G 表示数为零时,读出此时变阻箱阻值R 1;
②将R x 与变阻箱R 互换位置,并且控制______不动,再次调节____,直至电桥再次平衡时,读出此时变阻箱阻值R 2; ③由以上数据即可得R x 的阻值,其大小为R x =__。
【答案】 (1). 1423R R R R =; (2). R ; (3). P ; (4). R ; (5). 12R R 【解析】
【详解】(1) 由图可知,要使G 中电流为零,其两端的电势差为零;则由串并联电路的规律可知,上下两电路中电阻的比值相等;即一定有:
3
124
R R R R =,解得:1423R R R R =; (2)①由题意可知,李明采用电桥平衡法进行实验;故应调节R ,使G 表中电流为零,此时读出R 1,则R 1与Rx 的比值等于滑动变阻器左右两边电阻的比值;
②应控制P 不动,使两边电阻的比值不变;互换R x 与变阻箱R ;再次调节R ,使电流计读数为零;则也有比值等于左右两边电阻的比值;
③根据题意有:12
x
x R R R R =,解得:12x R R R =
三、计算题
19.如图所示,电路两端电压U 恒为28V,电灯上标有“6V,12W”字样,直流电动机线圈电阻R=2Ω。
若电灯恰能正常发光, 且电机能运转,求: (1)流过电灯的电流是多大? (2)电动机两端的电压是多大? (3)电动机输出的机械功率?
【答案】(1)2A (2)22V (3)36W 【解析】
(1)灯泡正常发光,电路中的电流为I=
=
="2" A
(2)由欧姆定律可求得, 电动机两端的电压为
(3)电动机的总功率为 电动机的热功率为
所以电动机的输出功率为
20.如图所示,电容器 C 1=6 μF , C 2=3 μF ,电阻 R 1=6 Ω,R 2=3 Ω,U =18 V ,则:
(1)开关S 断开时,A 、B 两点间的电压U AB 为多大? (2)开关S 闭合时,电容器C 1的电量改变了多少? 【答案】(1)18V ; (2)3.6×10﹣5C 【解析】
试题分析:(1)S 断开时,电路断开,A 、B 两端电压即外电压,所以 U AB =U=18V (2)S 断开时,C 1带电量 Q 1=CU AB =1.08×
10-4C S 闭合时,两电阻串联,则C 1、C 2的电压分别等于电阻R 1、R 2的电压,则有 电容器C 1的电压'
11126
181263
R U U V V R R =
=⨯=++
C 1带电量 Q 1′=CU′=7.2×10-5C
所以△Q=Q 1′-Q 1=-3.6×
10-5C ,负号表示带电量减小。
考点:闭合电路的欧姆定律;电容器
21.如图所示是某一电饭煲的电路图。
S 1是一个手动限温开关,手动闭合后,当此开关温度达到居里点103 °C 时,开关会自动断开。
S 2是一个自动保温开关,当温度低于70 °
C 时,会自动闭合;温度高于80 °C 时会自动断开,红
灯是加热时的指示灯,黄灯是保温时的指示灯,分流电阻R 1=R 2=500 Ω,加热电阻R 3=50 Ω,两灯电阻不计。
(1)分析电饭煲的工作原理;
(2)计算加热和保温两种状态下,电饭煲消耗的电功率之比; (3)简要回答,如果不闭合开关S 1,能将饭煮熟吗?
【答案】(1)见解析 (2)不煮饭 (3)12︰1 【解析】
(1)电饭煲装上食物后,接上电源,双金属片保温开关S 2自动闭合,同时手动闭合S 1,这时R 1与黄灯被短路,红灯亮,电饭煲处于加热状态,加热到80 °
C 时,S 2自动断开,S 1仍闭合;水烧开后,温度升高到103 °C 时,开关S 1自动跳起断开,这时饭已经煮熟,黄灯亮,电饭煲处于保温状态。
由于散热,待温度降至70 °C 时,S 2又自动闭合,电饭煲重新加热,温度达到80 °
C 时,S 2又自动断开,再次处于保温状态。
(2)加热时电饭煲消耗的电功率P 1=2U R 并,
保温时电饭煲消耗的功率P 2=
2
1U R R +并 两式中R 并=
2323500
11
R R R R =+ Ω 从而有112121
R R P P R +==并并。
(3)如果不闭合开关S 1,开始S 2总是闭合的,R 1与黄灯被短路,功率为P 1,当温度上升到80 °C 时,S 2自动断开,功率降为P 2,温度降到70 °C ,S 2又自动闭合……温度只能在70~80 °C 之间变化,不能把水烧开,故不能将饭煮熟。
点睛:分析电饭煲工作原理,关键在于理解两个开关的工作原理。
一是手动温控开关S 1,即感温铁氧体限温元件,超过居里点会自动断开,二是自动温控开关S 2,即双金属片保温元件,低于70 °C 时会自动闭合,高于80 °C 时会自动断开。
掌握了两个开关的特点,也就会分析电饭煲的工作原理了。