19.小明利用實驗室的電磁繼電器、熱敏電阻R1,可變電阻器R2等器件設(shè)計了一個恒溫箱控制電路,如圖甲所示,圖乙是小明通過實驗測得的R1的阻值隨溫度變化的關(guān)系曲線.

(1)電磁繼電器的電源兩端電壓U=6V,電磁繼電器線圈的電阻可忽略不計,通過實驗測得當電流為30mA時,電磁繼電器的銜鐵被吸合.若可變電阻器R2的電阻值設(shè)定為150Ω時,則恒溫箱溫度最高可達到多少℃?
(2)如果恒溫箱內(nèi)裝有20kg初溫為20℃的水,那么這些水達到(1)中最高溫度時,共吸收了多少熱量?[水的比熱容為4.2×103J/(kg•℃)].

分析 (1)由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),當電流I=30mA=0.03A時,電磁繼電器的銜鐵被吸合,恒溫箱中的電阻絲停止加熱,此時溫度最高,根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻,利用電阻的串聯(lián)求出熱敏電阻的阻值,然后根據(jù)圖乙得出恒溫箱達到的最高溫度;
(2)知道水的質(zhì)量和比熱容以及初溫、末溫,根據(jù)Q=cm(t-t0)求出水吸收的熱量.

解答 解:由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),
當電流I=30mA=0.03A時,電磁繼電器的銜鐵被吸合,恒溫箱中的電阻絲停止加熱,此時溫度最高,
由I=$\frac{U}{R}$可得,電路中的總電阻:
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{6V}{0.03A}$=200Ω,
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
所以,熱敏電阻的阻值:
R1=R-R2=200Ω-150Ω=50Ω,
由圖乙可知,恒溫箱溫度最高可達到90℃;
(2)水吸收的熱量:
Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×20kg×(90℃-20℃)=5.88×106J.
答:(1)恒溫箱溫度最高可達到90℃;
(2)吸收了5.88×106J的熱量.

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、吸熱公式的應(yīng)用,從題干中獲取有用的信息是關(guān)鍵.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:初中物理 來源: 題型:解答題

9.閱讀短文,回答問題:
                                                                          遠距離輸電
發(fā)電廠往往建在能源豐富的地方,電能由發(fā)電機發(fā)出,會沿著導(dǎo)線輸送到幾百千米甚至幾千千米之外用電的地方.電流流過導(dǎo)線時,能量會有損失,主要損失是由電流的熱效應(yīng)引起的.為了減少輸送中電能的損失,由P=I2R可知,應(yīng)盡量減小導(dǎo)線的電阻,由于輸電距離不能改變,只能使導(dǎo)線粗一些,但導(dǎo)線過粗不但會消耗大量的金屬材料,而且給架線帶來困難,另一種辦法是減小導(dǎo)線中的電流,由P=UI可知,在輸送電功率不變的前提下,要減小電流,必須提高電壓,所以遠距離輸電主要采取高壓輸電的方式來減少線路上的損失,如圖甲是電能輸送的示意圖.
高壓線和高壓帶電設(shè)備在正常運行時,所帶電壓常常是幾千伏,幾萬伏甚至是幾十萬伏,在人體離它們較近時,高壓線或高壓設(shè)備所帶的高電壓,有可能擊穿它們與人體之間的空氣,發(fā)生放電現(xiàn)象,在電流通過人體時,造成電燒傷,甚至死亡,這就是所謂的高壓電弧觸電.

(1)在變電站旁常常立有如圖1乙所示的警示牌,這樣做的目的主要是提醒人們不能靠近高壓帶電體,從而避免發(fā)生高壓電弧觸電.
(2)如圖1所示是高壓輸電線上的一個金屬支架,通過它的四根導(dǎo)線并聯(lián)起來作為一根輸電線使用,可以減小導(dǎo)線的電阻從而減少了高壓輸電線上的電能損失.
(3)關(guān)于距離輸電,下列表述錯誤的是D
A.在輸送功率不變時,提高輸電電壓會增大輸電電流,從而增大輸電損失
B.在輸送功率不變時,提高輸電電壓可以減小輸電線電阻,從而減小輸電損失
C.在輸送電壓一定時,輸送的電功率越大,輸電過程中的電能損失越小
D.若能研制出常溫下的超導(dǎo)體,用它制作遠距離輸電導(dǎo)線,將不需要高壓輸電方式
(4)如果用220V和11kV兩種電壓來輸電,設(shè)備送的電功率,輸電線上的功率損失、導(dǎo)線的長度和材料都相同,已知輸電線電阻與橫截面積反比,則所用輸電線的橫截面積之比是2500:1.
(5)如圖2為位于某電網(wǎng)線路上相距幾十千米的甲、乙兩地之間輸電線和處于乙地的熔冰裝置示意圖,它接上電流后幾十千米電線上的冰雪會融化,從而避免電網(wǎng)被冰雪壓斷,熔冰裝置上的“+”、“-”是兩個接線端子,若要對甲、乙兩地之間的“1”和“3”兩根輸電線同時熔冰,請你在圖中以筆畫線代替導(dǎo)線,進行切實可行的連接,實現(xiàn)熔冰(進行熔冰時交流電已切斷)

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

10.如圖中有關(guān)光現(xiàn)象的說法,正確的是( 。
A.
國家大劇院的倒影是由于光的折射形成
B.
水球成像中,王亞平與她的像在水球的同側(cè)
C.
“海市蜃樓”是由于光的反射而形成的
D.
墻上的手影是光沿直線傳播形成的

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科目:初中物理 來源: 題型:填空題

7.如圖是研究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量和電流大小的關(guān)系”的實驗,通電相同的時間,R1產(chǎn)生的熱量大于(選填“大于”“小于”或“等于”)R2產(chǎn)生的熱量.

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

14.圖示為一種新型薄膜太陽能電池,厚度只有幾微米,可彎曲,1g薄膜太陽能電池1h可提供6×10-3kW•h的電能,它可以貼在玻璃上,制成太陽能發(fā)電窗戶,下列說法正確的是( 。
A.太陽能是不可再生能源
B.太陽能從太陽傳遞到薄膜電池上沒有能量損失
C.薄膜太陽能電池將電能直接轉(zhuǎn)化為光能
D.1g薄膜太陽能電池1h可提供2.16×104J的電能

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科目:初中物理 來源: 題型:填空題

4.固定電話是通過電話線中電流傳遞聲音信息;廣播、電視以及移動電話都是利用電磁波傳遞信息的.

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

11.三個完全相同的彈簧測力計按如圖所示的方法連接起來,在第3個彈簧測力計下面掛一個物體,已知第1、2個彈簧測力計的示數(shù)分別為2N、1.5N,第3個彈簧測力計刻度模糊不清.請根據(jù)第1、2個彈簧測力計的示數(shù),求出所掛物體所受的重力為(  )
A.0.5NB.1NC.2ND.1.5N

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科目:初中物理 來源: 題型:計算題

8.電熱加濕器靠電流的熱效應(yīng)工作.某種家用電熱加濕器相關(guān)參數(shù)、外形、電路簡化圖如圖所示.電熱器的電熱絲浸沒在加熱倉的水中產(chǎn)生熱量,使加熱倉中的水沸騰變成水蒸氣噴出,增加環(huán)境濕度.當加熱倉中的水減少到一定程度時,自動閥門智能打開,水由儲水箱進入到加熱倉中.
工作電壓220V
工作頻率50Hz
最大運行功率40W
儲水箱容量2.4L
尺寸高315mm,底部直徑
168mm
滿水工作時間高氣霧量
10h,低氣霧量24h
(1)當氣霧調(diào)節(jié)器R2的滑片移到最左邊時,加濕器以最大運行功率工作,求電熱絲R1的電阻值.
(2)如果加熱倉內(nèi)冷水的溫度為20℃,用最大運行功率工作,經(jīng)過5min36s,水沸騰產(chǎn)生蒸氣,求加熱倉中水的體積.
(3)當滑片移到最右端時,氣霧調(diào)節(jié)器R2的阻值為605Ω,加濕器以最低氣霧量工作,求此時電熱絲R1的電功率是多少瓦?[c=4.2×103J/(kg•℃),ρ=1×103kg/m3,電熱絲R1產(chǎn)生的熱量全部被水吸收.環(huán)境為標準大氣壓].

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

18.電動車上有左右兩個剎把,只要使用任一剎把(剎把還兼具開關(guān)功能)都能使電動車停止工作,則下列能正確反映電動車剎把電路的電路圖是( 。
A.B.C.D.

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