【題目】如圖是貯水式電熱水器的簡化電路圖,S1是手動開關;S2是溫控開關,置于熱水器水箱內(nèi)部,當水溫低于40℃時自動閉合,達到40℃時自動斷開;R1和R2均為阻值不變的電熱絲。使用時閉合開關Sl,電熱水器開始工作,電熱水器部分參數(shù)如表所示。
額定電壓 | 220V |
保溫功率 | 220W |
加熱功率 | 1500W |
水箱容積 | 50L |
設定溫度 | 40℃ |
額定頻率 | 50Hz |
(1)電熱絲R1的阻值是多少?
(2)加熱時流過電熱絲R2的電流是多少?
(3)將初溫20℃的一滿箱水加熱至設定溫度,則水需要吸收的熱量是多少?若電熱絲產(chǎn)生熱量的80%被水吸收,則電熱絲需正常工作多長時間?(水的比熱容為c水=4.2×l03J/(kg℃),ρ水=1.0×103kg/m3)
【答案】(1)220Ω;(2)5.8A;(3)4.2×106J;5500s。
【解析】
(1)由電路圖可知,只閉合S1時,電路為R1的簡單電路,電路電阻較大,根據(jù)可知,電熱水器處于保溫狀態(tài),由表格數(shù)據(jù)可知,電熱水器的保溫功率,由可得,電熱絲R1的阻值:
。
(2)只開關S1、S2閉合時,此時電路為R1、R2的并聯(lián)電路,電路電阻較小,根據(jù)可知,電熱水器處于加熱狀態(tài)由表格數(shù)據(jù)可知,電熱水器的加熱功率,因電路中總功率等于用電器功率之和,所以電熱絲R2的電功率:
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,所以,由可得,加熱時流過電熱絲R2的電流:
(3)由得一滿箱水的質(zhì)量:
水吸收的熱量為:
,
由可得消耗的電能為:
由可得,加熱時間:
答:(1)電熱絲R1的阻值是220Ω;
(2)加熱時流過電熱絲R2的電流是5.8A;
(3)水需要吸收的熱量是4.2×106J;電熱絲需正常工作時間是5500s。
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【題目】如圖所示,用甲乙兩個相同的滑輪將同樣的鉤碼(滑輪重小于鉤碼重),在相同時間內(nèi),緩慢提升相同的高度(不計繩重及摩擦),則下列說法正確的是( 。
A.拉力F1與F2大小一定不相等B.拉力F1做的總功一定比F2多
C.拉力F1做功的功率一定比F2做功的功率小D.甲的機械效率一定比乙高
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【題目】如圖電源電壓保持不變.將開關S閉合,滑動變阻器的滑片P向左滑動,電路中的變化情況是()
A. 電壓表的示數(shù)變小 B. R2消耗的功率變小
C. 電路消耗的總功率變大 D. 電壓表和電流表示數(shù)的比值不變
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【題目】如圖所示的電路中電阻R1=10Ω,R2=20Ω,電源電壓保持不變。當S1閉合、S2斷開時電流表示數(shù)為I1=0.5A。求:
(1)電壓表示數(shù)U1;________
(2)電源電壓U;_______
(3)當S1、S2都閉合時,電流表示數(shù)I2。________
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【題目】如圖是一種自動測定油箱內(nèi)油面高度的裝置。彎月形的電阻R與金屬滑片P構(gòu)成一個滑動變阻器。當油箱中的浮子向上運動時,下列說法正確的是( )
A.電路中的電流變小,油量表是用電流表改裝的
B.電路中的電流變大,油量表是用電壓表改裝的
C.電阻R兩端的電壓變小,油量表是用電流表改裝的
D.電阻R兩端的電壓變大,油量表是用電壓表改裝的
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【題目】如圖所示,將蘋果和梨子放入水中,蘋果漂浮,梨子沉底。若蘋果的質(zhì)量、體積及受到的浮力分別為m1、V1和F1,梨子的質(zhì)量、體積及受到的浮力分別為m2、V2和F2,現(xiàn)有以下判斷,正確的是( 。
A.若F1<F2 ,則m1一定大于m2B.若F1 = F2 ,則m1一定等于m2
C.若F1>F2 ,則V1一定大于V2D.若F1 = F2 ,則V1一定等于V2
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【題目】現(xiàn)有下列器材:學生電源(6V),電流表(0~0.6A,0~3A)、電壓表(0~3V,0~15V)、三個定值電阻R1(5Ω)、R2(10 Ω)、R3(20 Ω),開關、滑動變阻器和導線若干,標有“2.5V”的小燈泡一只,利用這些器材探究“電壓不變時,電流與電阻的關系”。
(1)請根據(jù)圖甲所示的電路圖用筆畫線代替導線將圖乙所示的實物連接成完整電路,(要求連線不得交叉)。
(_______)
(2)實驗中依次接入三個定值電阻,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,保持電壓表示數(shù)不變,記下電流表的示數(shù),利用描點法得到如圖丙所示的電流I隨電阻R變化的圖像,由圖像可以得出結(jié)論:__________。
(3)在使用定值電阻R1和R3進行實驗過程中,讀取數(shù)據(jù)時,滑動變阻器消耗的電功率之比為____。
(4)為完成整個實驗,應該選取哪種規(guī)格的滑動變阻器__________。
A.50Ω 1.0A B.30Ω 1.0A C.20Ω 1.0A。
(5)做完電流與電阻的關系實驗后,小明想測出小燈泡的電阻。連好電路后,閉合開關,發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù),電壓表示數(shù)接近電源電壓,則此故障的原因可能是________。
A.小燈泡斷路 B.小燈泡短路 C.滑動變阻器斷路
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【題目】如圖是測定滑輪組的機械效率的實驗裝置,除了圖中器材外,還需要_____和_____;除鉤碼重外,還要測出的數(shù)據(jù)有_____、_____、_____;彈簧測力計的拉力方向應_____,鉤碼應_____上升;將圖中鉤碼減少一個,則滑輪組的機械效率將_____。
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【題目】下圖是“探究浮力的大小跟哪些因素有關”的幾個實驗情景。乙、丙圖中的燒杯裝有等體積的水和鹽水。實驗甲、乙和丙中,彈簧測力計的示數(shù)分別為4.0N、3.0N和2.9N,薄壁燒杯底面積100cm2。則下列結(jié)論正確的是( )
A.物體逐漸浸入水中時,彈簧測力計的示數(shù)逐漸變小,說明浮力隨其排開液體的體積增大而減小,浸沒后示數(shù)保持不變,說明浮力與浸沒在液體中的深度無關
B.乙圖中物體從剛接觸水面到?jīng)]入水中后水對燒杯底部的壓強增大了100Pa
C.實驗丙中,鹽水的密度為1.2x10 3kg/m3
D.圖丙中燒杯底部對桌子的壓力比圖乙增大了0.1N
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