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图是一个电热器的工作原理图,电热器 内有两个阻值分别为R1=60Ω和R2=120...

图是一个电热器的工作原理图,电热器 内有两个阻值分别为R1=60Ω和R2=120Ω的电热丝;旋转开关内有一块绝缘圆盘,在圆盘的边缘依次有0,1,2,--9共10个金属触点;可以绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片,转动开关旋钮可以将相邻的触点连接.如旋钮上的箭头指向图中位置D时,金属滑片将2、3触点接通,同时另一端将7、8触点接通.用这个旋转开关可以实现电热器有多挡位工作的要求.若将此电热器接人家庭电路中,求:
(1)当旋转开关的箭头指向图示位置时,通过电热器的电流多大.
(2)当旋转开关的箭头指向图中位置C或H时,电热器消耗的电功率多大?
(3)当旋转开关的箭头指向图中位置A 或F时,电热器在5min内产生的热量可以把多少水从20℃加热到100℃.[不考虑热量损失,C=4.2×103J/(kg.℃)](计算结果保留到小数点后一位)

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(1)当旋转开关的箭头指向图示位置时,只有R2接入电路,根据欧姆定律求出通过电热器的电流; (2)当旋转开关的箭头指向图中位置C或H时,两电热丝串联接入电路,根据电阻的串联特点和P=求出电热器消耗的电功率; (3)当旋转开关的箭头指向图中位置A或F时,两电热丝并联接入电路,根据电阻的并联特点求出此时电路中的总电阻,根据Q=t求出电热器在5 nin内产生的热量为,根据Q=cm△t求出水的质量. (1)当旋转开关的箭头指向图示位置时,只有R2接入电路, 此时电路中的电流为I==≈1.8A; (2)当旋转开关的箭头指向图中位置C或H时,两电热丝串联接入电路, 电热器消耗的电功率为P==≈268.9W; (3)当旋转开关的箭头指向图中位置A或F时,两电热丝并联接入电路, 电路中的总电阻R并===40Ω, 电热器在5nin内产生的热量为Q=t=×300s=3.63×106J, 水的质量为m==≈10.8kg. 答:(1)当旋转开关的箭头指向图示位置时,通过电热器的电流约为1.8A; (2)当旋转开关的箭头指向图中位置C或H时,电热器消耗的电功率约为268.9W; (3)当旋转开关的箭头指向图中位置A或F时,电热器在5min内产生的热量约可以把10.8kg的水从20℃加热到100℃.
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考点分析:
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求:(1)金属块未露出水面以前的机械效率η多大.
(2)金属块被全部拉出水面后匀速提起金属块的速度v2
(计算结果保留到小数点后两位)

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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