【題目】吳麗設計了一個內(nèi)有水箱的孵化箱.利用圖甲所示電路,對水箱內(nèi)的水加熱.電路中R是阻值恒為40Ω的發(fā)熱電阻,R0是阻值恒為160Ω的調(diào)控電阻;S為溫控開關,當溫度等于或低于37℃時閉合,溫度等于或高于42℃時斷開,使箱內(nèi)沮度維持在37℃到42℃ 之間;額定電壓為220V.請完成下列問題:
(1)在額定電壓下,發(fā)熱電阻R工作的最大發(fā)熱功率和最小發(fā)熱功率各為多少瓦特?
(2)設計完成后,吳麗對孵化箱進行了工作測試.從孵化箱溫度剛剛變?yōu)?/span>42℃開始計時,電路中的電流隨時間變化的圖像如圖乙.
Ⅰ.測試時的實際電壓為多少伏特?
Ⅱ.工作測試一個小時,電路消耗的電能為多少度?
Ⅲ.已知水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃).假設升溫過程中.發(fā)熱電阻發(fā)出的熱量全部被水吸收,不考慮熱量散失,則測試時水箱內(nèi)水的質(zhì)量為多少千克?(本小問結果可用分數(shù)表示)
【答案】(1)1210W ;242W(2)200V ;0.4356度 ;0.58kg
【解析】
(1)S斷開時兩電阻串聯(lián),電阻較大,功率較小,較小功率為:
;
S閉合時只有電阻R工作,電阻較小,功率較大,較大功率為:
;
(2)i從孵化箱溫度剛剛變?yōu)?/span>42℃開始計時,此時開關S斷開,兩電阻串聯(lián),由圖乙知此時的電流為1A,
根據(jù) 知測試時的實際電壓為:
U=I(R+R0)=1A×(40Ω+160Ω)=200V;
ii由圖乙知一個循環(huán)較大功率工作10s,較小功率工作40s,總共50s,工作測試一個小時,總共有循環(huán),較大功率總共工作:
10s×72=720s=0.2h
較小功率總共工作:
40s×72=2880s=0.8h
電路消耗的電能:
W=P大t1+P小t2=1.21kW×0.2h+0.242kW×0.8h=0.4356kWh;
iii加熱一次消耗的電能:
W′=P大t1′=1210W×10s=12100J
根據(jù)Q=cm△t得水的質(zhì)量:
答:(1)在額定電壓下,發(fā)熱電阻R工作的最大發(fā)熱功率和最小發(fā)熱功率各為1210W和242W;
(2)ⅰ測試時的實際電壓為200伏特;
ⅱ工作測試一個小時,電路消耗的電能為0.4356度;
ⅲ測試時水箱內(nèi)水的質(zhì)量為0.58千克。
科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】物理興趣小組設計了一個便攜式水深測量儀。它主要是由探頭A和控制盒B構成,它們之間用有絕緣皮的細導線相連形成回路,如圖甲所示。其中探頭A是一個底面積為10cm2、高5cm、重2.5N的圓柱體,探頭A的底部為壓敏電阻R(R與水接觸的表面涂有絕緣漆),工作時底部始終與水平面相平,壓敏電阻R隨表面壓力大小的變化如圖乙所示。A和B間的電路連接關系如圖丙所示,其中電源電壓恒為3V,電流表盤改裝成深度表(導線的重力與體積均不計)。興趣小組的同學將探頭A緩慢放入水中,求:
(1)探頭A有體積浸入水中時,R底部受到水的壓強是多少Pa?
(2)探頭A全部浸入水中時,導線對探頭A的拉力是多少N?
(3)將探頭投入看似不深的水平池底,靜止時(R與池底未緊密結合)導線已松弛,電流表示數(shù)是0.4A,則表盤0.4A處應該標水的深度值為多少m?
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【題目】建在布倫特冰架上的英國“哈雷六號”南極科考站,是世界上第一個可移動的科考站。2017年1月,該科考站所在的冰川出現(xiàn)了大裂口,將危及科考站,該站決定搬遷。如圖是搬遷過程中的照片。
(1)布倫特冰架雖然與陸地上的冰相連,但每年會遠離大陸向大海漂移400米。以陸地為參照物,布倫特冰架漂移的速度為_____米/天。(計算結果精確到0.1米/天)
(2)為了便于移動,需要使用液壓裝置將艙體抬高,以確?瓶颊究梢赃M行整體移動。在緩慢上升過程中,艙體的重力勢能逐漸_____。(填“增大““減小“或“不變“)
(3)牽引車的輪胎有很深的斜花紋,是為了在行駛過程中增大_____,防止打滑。
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【題目】某電熱水壺內(nèi)部電熱絲的阻值為40 Ω,接在電路中后通過的電流為5 A,通電8 min,能夠將2 kg水從20℃加熱到70℃.不計溫度對電阻的影響,已知水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃),求:
(1)這壺水吸收的熱量;
(2)此電熱水壺的熱效率.
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【題目】如圖為揚聲器的示意圖,當從 P、Q 兩端輸入攜帶聲音信息、時刻變化的電流時,線圈就受到時刻變化的力的作用,從而帶動紙盆振動起來,發(fā)出聲音.下列判斷正確的有
A. 發(fā)電機原理與揚聲器相同
B. 電動原理與揚聲器相同
C. 在P、Q 兩端接上靈敏電流計,拉動紙盆來回運動.電流計指針會來回偏轉
D. 在 P、Q 兩端輸入大小、方向均不變的電流時,揚聲器會持續(xù)發(fā)出同一個聲音
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【題目】用如圖所示的a、b兩個電路進行“串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的比較”的探究活動,在保持電源不變的條件下,他們所記錄的實驗結果如下,你認為其中不可能的是
A. 在a電路中,當燈L1和燈L2都發(fā)光時,取下燈L1,燈L2將會熄滅
B. 在a電路中再串聯(lián)一個小燈泡,接通電路后,燈L1和燈L2發(fā)光會變暗
C. 在b電路中,當燈L1和燈L2都發(fā)光時,取下燈L1,燈L2將會熄滅
D. 在b電路中,當燈L1和燈L2都發(fā)光時,取下燈L1,燈L2將不會熄滅
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【題目】現(xiàn)有30包大米一總質(zhì)質(zhì)量為l50kg.小明想盡快將它們搬上l0m高處的庫房.如圖為小明可以提供的用于搬動物體的功率與被搬運物體質(zhì)量之間的關系圖像.由圖可知他可以提供的最大功率為_______W;為了盡可能快地將大米搬上庫房,他每次應搬_______包.若每次下樓時問是上樓時間的一半,則他最快完成搬運任務并返回原地所用的時間_______s.(g=l0N/kg)
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科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】某實驗小組在測滑輪組機械效率”的實驗中得到的數(shù)據(jù)如下表所示,第1、2、3次實驗裝置分別如圖甲、乙、丙所示。
次數(shù) | 鉤碼重G/N | 鉤碼上升高度h /m | 有用功 W有/J | 測力計拉力F/N | 測力計移動距離s/m | 總功 W總/J | 機械效率η |
1 | 2 | 0.1 | 0.2 | 0.9 | 0.3 | 0.27 | 74.1% |
2 | 4 | 0.1 | 0.4 | 1.6 | 0.3 | 0.48 | 83.3% |
3 | 4 | 0.1 | 1.1 | 0.5 | 0.55 |
(1)比較第1次實驗和第2次實驗,可得結論:使用同樣的滑輪組,提起的鉤碼越重,滑輪組的機械效率越______________ 。
(2)第3次實驗中的機械效率是_____________。
(3)第3次實驗中動滑輪個數(shù)比第2次實驗多,動滑輪自重增大,對動滑輪所做的額外功_________ (選填“增大”、“減小”或“不變”),因而,由第2、3次實驗可知:滑輪組的機械效率與_________ 有關。
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