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16.小明設(shè)計(jì)了一個(gè)多檔位電加熱器,其工作原理如圖所示.其中R1、R2為發(fā)熱電阻,兩個(gè)燈泡L是發(fā)熱電阻相應(yīng)的工作指示燈,其所消耗的電功率可忽略不計(jì).小明設(shè)想通過開關(guān)的組合,使電加熱器能有多檔功率,現(xiàn)已知此電熱器最大發(fā)熱功率為300W,當(dāng)只閉合S1時(shí),發(fā)熱功率為100W.則(  )
A.此電熱器只有兩檔不同的功率
B.兩個(gè)發(fā)熱電阻的阻值之比R1:R2=1:2
C.只閉合開關(guān)S2,電加熱器在該檔位正常工作時(shí)的電流約為1.36A
D.在最大檔位正常工作5小時(shí),產(chǎn)生的熱量為5.4×106J

分析 (1)根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知,兩發(fā)熱電阻可以同時(shí)工作,也可以獨(dú)立工作;
(2)R1與R2同時(shí)工作時(shí)電熱器的發(fā)熱功率最大,知道R1的發(fā)熱功率可求R2的發(fā)熱功率,根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和P=U2R求出兩個(gè)發(fā)熱電阻的阻值之比,根據(jù)P=UI求出R2正常工作時(shí)的電流,利用Q=W=Pt求出在最大檔位正常工作5小時(shí)產(chǎn)生的熱量.

解答 解:(1)由電路圖可知,R1與R2并聯(lián)連接,且均有一個(gè)開關(guān)單獨(dú)控制,
則電加熱器能有:R1工作、R2工作、R1和R2同時(shí)工作三個(gè)加熱檔位,故A錯(cuò)誤;
(2)開關(guān)S1、S2均閉合時(shí),R1與R2并聯(lián),
因并聯(lián)電路中總功率等于各用電器功率之和,
所以,R2的發(fā)熱功率:
P2=P-P1=300W-100W=200W,
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,
所以,由P=U2R可得,兩個(gè)發(fā)熱電阻的阻值之比:
R1R2=U2P1U2P2=P2P1=200W100W=21,故B錯(cuò)誤;
只閉合開關(guān)S2,電路為R2的簡(jiǎn)單電路,由P=UI可得,電加熱器在該檔位正常工作時(shí)的電流:
I2=P2U=200W220V≈0.91A,故C錯(cuò)誤;
在最大檔位正常工作5小時(shí)產(chǎn)生的熱量:
Q=W=Pt=300W×5×3600s=5.4×106J,故D正確.
故選D.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了并聯(lián)電路的特點(diǎn)和電功率公式、電功公式的應(yīng)用,通過開關(guān)的閉合和斷開,改變電路的連接方式,是初中電學(xué)的典型習(xí)題,一定要熟練掌握.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(1)2kg汽油完全燃燒放出的熱量.(汽油的熱值為4.6×107J/kg).
(2)已知汽車牽引力的功率為12kW,求汽車受到的阻力.

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4.如圖所示是一種新型的電動(dòng)車--靈酷雙輪自平衡電動(dòng)車,它是利用一種動(dòng)態(tài)平衡原理來控制前進(jìn)、后退以及停止的高科技產(chǎn)品,具有體積小、重量輕、強(qiáng)度高、攜帶方便、控制靈活等顯著優(yōu)點(diǎn),并且健康低碳、節(jié)能環(huán)保,深受年輕人的青睞.其部分技術(shù)參數(shù)如表所示.
 型號(hào) 靈酷
 凈重 20kg
 長(zhǎng)、寬 46.7cm、46.4cm
 能源 可充電鋰電池
 電池電壓 48V
 充電一次存儲(chǔ)的電能 1.4×106J
 最高速度 20km/h
(1)該電動(dòng)車每個(gè)車輪與地面的接觸面積為20cm2,當(dāng)一個(gè)質(zhì)量為60kg的人在水平路面上駕駛它時(shí),這輛電動(dòng)車對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少?
(2)該電動(dòng)車的電動(dòng)機(jī)電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為80%,它充電一次后能以20km/h的最大速度勻速直線行駛1.4h,求在此運(yùn)行過程中電動(dòng)車受到的阻力.
(3)若該電動(dòng)車充電一次所存儲(chǔ)的電能,由燃燒汽油釋放的內(nèi)能來提供,則至少需要燃燒多少克的汽油(汽油的熱值為4.6×107J/kg)?(結(jié)果保留一位小數(shù))

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11.如圖所示,請(qǐng)標(biāo)出圖中電源的正負(fù)極、小磁針的N極和磁感線的方向.

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(l)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率.
(2)物體上升的速度.(g=10N/kg)

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(1)小明通過滑輪組拉衣服時(shí)對(duì)地面的壓力;
(2)拉力F的功率:
(3)滑輪組提升衣服的機(jī)械效率.

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