【題目】如圖是某家用電熱水器的簡化電路圖,溫控開關S可根據(jù)水溫自動切換加熱和保溫兩種狀態(tài),R1、R2是發(fā)熱電阻,熱水器主要參數(shù)如下表。[水的比熱容為4.2×103J/(kg℃)]
額定電壓 | 220V | 容積 | 30L |
加熱功率 | 2000W | 保溫功率 | 800W |
(1)開關S跳至_____觸點位置時,熱水器進入保溫狀態(tài),水箱內(nèi)裝滿水時,水的質量為_____kg。
(2)R2的阻值為多大_______?
(3)水箱中裝滿初溫為25℃的水,加熱使溫度升高到55℃,水需要吸收多少熱量__________?
(4)在上述加熱狀態(tài)下,熱水器正常工作35min需消耗多少電能______?加熱效率是多少_______?
【答案】b 30 36.3Ω 3.78×106J 4.2×106J 90%
【解析】
(1)分析開關接a和b的電路組成及電阻關系,根據(jù)P=分析哪種情況電功率大,電功率大的為加熱狀態(tài),電功率小的為保溫狀態(tài);已知電熱水器的容積,利用密度公式可求得水的質量;(2)由電功率公式的變形公式R=求出電阻阻值。(3)根據(jù)Q=cm△t可求得水需要吸收多少熱量.(4)根據(jù)W=Pt求得需消耗多少電能,利用η=可求得加熱效率。
(1)由電路圖可知,開關S跳至b觸點位置時,兩電阻串聯(lián),電路電阻較大,開關S跳至a觸點位置時,只有電阻R1接入電路,電阻R2被短路,此時電路電阻較小,電源電壓U一定,由P=可知,電阻越大,電路功率越小,電阻越小,電熱水器功率越大,因此當開關S跳至b觸點位置時,電路阻值較大,電功率較小,電熱水器處于保溫狀態(tài)。已知電熱水器的容積V=30L=30dm3=0.03m3,由ρ=可知,水的質量:m=ρV=1.0×103kg/m3×0.03m3=30kg,(2)當開關S跳至a觸點位置時,只有電阻R1接入電路,由P=可知,電阻阻值:R1= ==24.2Ω,開關S跳至b觸點位置時,兩電阻串聯(lián),由P=可知:P保溫=即800W= ,解得R2=36.3Ω;(3)水吸收的熱量Q=cm△t=4.2×103J/(kg℃)×30kg×(55℃25℃)=3.78×106J,(4)由P=可得,加熱狀態(tài)下,熱水器正常工作35min需消耗電能W=P加熱t=2000W×35×60s=4.2×106J.加熱效率η=×100%=×100%=90%.
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【題目】如圖所示的電路中,電源電壓不變.只閉合開關S2 時,電壓表示數(shù)為 6V,則電源電壓為________ V;只閉合開關S1時,電壓表的示數(shù)為2V,若已知L2的阻值為10Ω,則L1的阻值為________ Ω.
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【題目】小明用礦泉水瓶和小玻璃瓶制作了一個“浮沉子”(如圖),他將裝有適量水的小玻璃瓶瓶口朝下,使其漂浮在礦泉水瓶內(nèi)的水面上,礦泉水瓶內(nèi)留有少量空氣,擰緊瓶蓋使其密封,用力擠壓礦泉水瓶側面時“浮沉子”下沉,松手后“浮沉子”即上浮。下列說法錯誤的是
A. “浮沉子”下沉時,所受重力大于它受到的浮力
B. 無論怎樣擠壓礦泉水瓶側面,“浮沉子”不可能懸浮在水中
C. “浮沉子”上浮時,小瓶內(nèi)的壓縮空氣會將內(nèi)部的水壓出
D. 潛水艇與“浮沉子”浮沉的原理相同
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【題目】在“探究光的反射規(guī)律”的實驗中,平面鏡M水平放置,白色紙板豎直立在平面鏡上,紙板由E、F兩部分組成,可繞豎直接縫ON翻折。
(1)如圖,將一束光貼著紙板E沿AO射到鏡面上O點,紙板F上會顯示出反射光束OB,接著將紙板F繞ON向后翻折,則紙板F上_____(能/不能)顯示出反射光朿,由此說明反射光線、入射光線與ON在_____內(nèi)。
(2)小明在測入射角和反射角大小時只記錄了一組數(shù)據(jù)(如表),根據(jù)這組數(shù)據(jù),他_____(能/不能)得出關于光反射時反射角與入射角關系的結論,理由:_____。
實驗序號 | 入射角α | 反射角β |
① | 50° | 50° |
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【題目】閱讀短文,回答問題
電飯鍋中的磁鋼限溫器
電飯鍋是生活中常見的用電器:它利用磁鋼限溫器來控制煮飯過程中的最高溫度,磁鋼限溫器結構如圖甲所示,它由永久磁鋼、感溫磁鋼和彈簧等組成,感溫磁鋼及其外套由彈簧支撐.永久磁鋼的磁性不變,感溫磁鋼的磁性會隨溫度的升高而減弱,當溫度達到103℃時,感溫磁鋼失去磁性.
煮飯時,按下電飯鍋的按鍵,永久磁鋼和感溫磁鋼吸合,同時帶動連桿使加熱開關閉合,電熱盤通電,當溫度升高到一定程度,感溫磁鋼失去磁性,在彈簧的作用下感溫磁鋼與永久磁鋼分離,同時使加熱開關斷開,按鍵跳起,電熱盤停止加熱.
(1)電飯鍋煮飯時,電能主要轉化為_________ 能.
(2)按鍵未按下時,彈簧處于 _________(壓縮/原長/伸長)狀態(tài).
(3)磁鋼限溫器工作時,不同時刻的溫度如下表:
在圖乙中描點并用平滑的曲線作出溫度與時間關系的圖像_____.
(4)在磁鋼限溫器工作過程中,感溫磁鋼沒有磁性的是 _________
A.按下按鍵時 B.加熱升溫過程中 C.按鍵跳開時 D.降溫過程中
(5)小明發(fā)現(xiàn)用該電飯鍋燒開水,當水沸騰時電飯鍋的按鍵沒有跳起,原因是_______。
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【題目】根據(jù)古文《論衡是應篇》中的記載:“司南之杓(用途),投之于地,其柢(握柄)指南”,學術界于1947年想象出司南的模樣如圖甲所示.
(1)1952年,中國科學院物理研究所嘗試將如乙圖所示的天然磁石制作成司南,制作人員根據(jù)天然磁石的磁感線分布,將磁石的________ (填乙中字母)處打磨成磁勺的A 端.
(2)把天然磁石按照正確方法打磨成磁勺后,放在粗糙的木盤上,使磁勺水平轉動直至最終靜止,但磁勺A 端總不能正確指南,請?zhí)岢龈倪M本實驗的措施________ .
(3)為達到理想的指向效果,制作人員將磁勺靠近一電磁鐵,閉合開關S,磁勺和電磁鐵相互吸引后如圖丙所示,可增加磁勺的磁性,由此判斷H為電源的________ 極.
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【題目】如圖甲所示,一密封容器中裝有部分水,將其放在水平桌面上,此時水對容器底部的壓力為F1,容器對水平桌面的壓強為P1;將容器倒放,如圖乙所示,此時水對容器底部的壓力為F2,容器對水平桌面的壓強為P2,則下列關系正確的是( )
A. F1<F2 P1>P2 B. F1<F2 P1=P2
C. F1=F2 P1>P2 D. F1=F2 P1=P2
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【題目】某?萍夹〗M設計了如圖甲所示的而汽車轉向燈電路模型原理圖,接通相應指示燈后,該指示燈會亮(正常發(fā)光)、暗(微弱發(fā)光)交替閃爍。電路中電源電壓12V不變,指示燈的規(guī)格均為“12V 6W”,R0為定值電阻,左轉或右轉指示燈單獨閃爍時,電壓表兩端實際電壓隨時間的變化規(guī)律如圖21乙所示。設指示燈的電阻不變,電磁鐵線圈及銜鐵的電阻值不計。求:
(1)指示燈的電阻;
(2)轉向開關S與觸點“3”和“4”接通時,指示燈正常發(fā)光狀態(tài)下通過銜鐵的電流;
(3)轉向開關S與觸點“2”和“3”接通時,指示燈微弱發(fā)光狀態(tài)下的實際電功率;
(4)轉向開關S與觸點“4”和“5”接通時,指示燈交替閃爍工作1min消耗的電能。
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