7.在參加青少年科技節(jié)活動(dòng)中,某電子制作小組在使用如圖甲所示“220V 40W”的電烙鐵時(shí)發(fā)現(xiàn),不使用時(shí),電烙鐵長(zhǎng)時(shí)間加熱,既容易燒壞烙鐵頭,又多消耗電能;如果關(guān)掉電源,當(dāng)再次使用時(shí)又需要很長(zhǎng)時(shí)間來(lái)加熱.為了解決這個(gè)矛盾,請(qǐng)你利用一個(gè)定值電阻R2,一個(gè)開(kāi)關(guān)S和若干導(dǎo)線(xiàn)進(jìn)行改裝,滿(mǎn)足下列要求:正常使用時(shí)電烙鐵的功率額定功率,等待保溫功率為10W.(忽略電烙鐵電阻隨溫度的變化而變化)
(1)在圖乙中畫(huà)出開(kāi)關(guān)S和電阻R2的連接方式.(2)計(jì)算出電阻R2的電阻.(3)當(dāng)S斷開(kāi)5min時(shí),電路消耗的電能是多少?

分析 (1)根據(jù)題目要求應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)與電功率公式確定兩電阻的連接方式,然后作出電路圖.
(2)應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)與電功率公式求出電阻的阻值.
(3)已知電功率與時(shí)間,應(yīng)用W=Pt可以求出電路消耗的電能.

解答 解:(1)在電壓U一定時(shí),由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知,電阻R越大,電功率越小,
不用電烙鐵時(shí)可以讓電阻R1與R2串聯(lián),減小電路總功率,
電烙鐵正常工作時(shí)只有R1接入電路,用開(kāi)關(guān)S控制電阻R2接入與斷開(kāi)電路,電路圖如圖所示:

(2)由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知,電烙鐵的電阻:
R1=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{(220V)^{2}}{40W}$=1210Ω,
由P=I2R可知,電烙鐵功率為10W時(shí)的電流:
I=$\sqrt{\frac{{P}_{保溫}}{{R}_{1}}}$=$\sqrt{\frac{10W}{1210Ω}}$=$\frac{1}{11}$A,
電烙鐵兩端電壓:U1=IR1=$\frac{1}{11}$A×1210Ω=110V,
電阻R2兩端電壓:U2=U-U1=220V-110V=110V,
由I=$\frac{U}{R}$可知,電阻R2的阻值:R2=$\frac{{U}_{2}}{I}$=$\frac{110V}{\frac{1}{11}A}$=1210Ω;
(3)當(dāng)S斷開(kāi)t=5min=300s時(shí),電路消耗的電能:
W=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$t=$\frac{(220V)^{2}}{1210Ω+1210Ω}$×300s=6000J;
答:(1)電烙鐵如圖所示;
(2)電阻R2的電阻是1210Ω.
(3)當(dāng)S斷開(kāi)5min時(shí),電路消耗的電能是6000J.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了設(shè)計(jì)電路圖、求電阻阻值、求電路消耗的電能,應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律、電功率公式即可解題.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:解答題

17.小明在做有關(guān)浮力的實(shí)驗(yàn)中,測(cè)得裝滿(mǎn)水的溢水杯重力為4.8N,空小桶重力為0.2N,把它們放在水平桌面上,如圖甲所示.再將一個(gè)質(zhì)量為400g的小球輕輕放入溢水杯中,小球沉到杯底,溢出的水全部流入小桶,如圖乙所示.將裝有溢出水的小桶掛在彈簧測(cè)力計(jì)下,靜止時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)敷如圖丙所示.取g=10N/kg,ρ=1.0×l03 kg/m3.求:
(1)若溢水杯與桌面的接觸面積為50cm2,放入小球前,裝滿(mǎn)水的溢水杯對(duì)桌面的壓強(qiáng).
(2)小球浸沒(méi)在水中時(shí)所受的浮力.
(3)小球的密度.

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18.如圖,電源電壓為4.5V不變,燈泡標(biāo)有“3V,0.2A”的字樣,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P,當(dāng)燈泡正常發(fā)光,則通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流0.2A,滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻值為7.5Ω.燈泡正常工作1min,消耗的電能是36J.

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15.如圖所示的四幅圖中,屬于利用熱傳遞改變物體內(nèi)能的是( 。
A.
    鉆木取火
B.
雙手摩擦生熱
C.
鋸木頭時(shí)鋸子發(fā)熱
D.
燒水時(shí)水溫升高

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:填空題

2.小明用玻璃杯、吸管、水等器材進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn),請(qǐng)你完成下列內(nèi)容.
(1)如圖甲所示,把一根直吸管斜插入裝有水的玻璃杯中,吸管看起來(lái)彎折了,這是由于光從水進(jìn)入空氣中時(shí),發(fā)生了折射而形成的.
(2)如圖乙所示,用手堵住上端的管口,從水中提起吸管后發(fā)現(xiàn)吸管中有一段水柱,這是因?yàn)楣軆?nèi)水在外界大氣壓的作用下不會(huì)從下端流出.
(3)兩根吸管A、B如圖丙所示,A吸管下端放入水中,對(duì)B吹氣,會(huì)發(fā)現(xiàn)A管中的液面上升,這是利用了:氣體流速越大,壓強(qiáng)越小的原理(填“大”或“小”).

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12.如圖是小強(qiáng)家電熱水壺的部分銘牌,他利用所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行了以下測(cè)量和操作.電熱水壺內(nèi)裝滿(mǎn)水,正常工作5min水溫由20℃升高到90℃.請(qǐng)你計(jì)算:
(1)水吸收的熱量是多少?
(2)電水壺正常工作時(shí)的電流多大?
(3)電水壺正常工作時(shí)的電阻多大?
(4)電水壺正常工作5min消耗多少電能?

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19.如圖6所示,一杯果汁(ρ果汁>ρ)中浮著一些冰塊,如果冰全部熔化后,液面將(  )
A.上升B.不變C.下降D.無(wú)法確定

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16.許多同學(xué)都看過(guò)雜技演員表演的“水流星”,一根細(xì)繩系著盛水的杯子,演員掄起繩子,杯子就做圓周運(yùn)動(dòng).不管水杯轉(zhuǎn)到哪個(gè)位置,水都不會(huì)從杯子里灑出來(lái).如圖為一雜技演員正在豎直平面內(nèi)表演“水流星”,杯子在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度大小不變,則下列關(guān)于其中的一只水杯說(shuō)法正確的是(  )
A.動(dòng)能不斷變化B.重力勢(shì)能保持不變
C.機(jī)械能在不斷改變D.運(yùn)動(dòng)狀態(tài)沒(méi)有發(fā)生改變

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17.如圖甲所示,兩名同學(xué)分別用完全相同的裝置探究“水沸騰時(shí)溫度變化的特點(diǎn)”,繪制了a、b兩杯水溫度隨時(shí)間變化的圖象(如圖乙):

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)燒杯上覆蓋硬紙板的目的是減少熱量散失以便縮短加熱時(shí)間.
(2)通過(guò)分析圖象信息可知:此時(shí)大氣壓小于(選填“大于”“等于”或“小于”)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓.
(3)通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到水沸騰必須滿(mǎn)足的條件是①達(dá)到沸點(diǎn),②不斷吸熱.
(4)a、b兩杯水加熱至沸騰所需時(shí)間不同的原因是水的質(zhì)量不同.
(5)從開(kāi)始加熱到t0時(shí)刻,a、b兩杯水吸收的熱量分別為Qa和Qb,則Qa等于Qb(選填“大于”“等于”或“小于”).

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