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如图所示,是用温度传感器测量得到的家庭用电开水壶在加热和冷却过程中温度随时间变化...

如图所示,是用温度传感器测量得到的家庭用电开水壶在加热和冷却过程中温度随时间变化的图线,已知壶内盛有1kg水.请根据图线并通过计算回答下列问题
(1)在实际加热过程中,电开水壶消耗的电功率P1与水每秒净吸收的热量P2(即水的实际吸热功率)相比较,P1______P2(填“大于”、“等于”或“小于”),主要是因为______
(2)在从t1=1000s至t2=1300s的冷却过程中,求水散失的热量和平均散热功率P3(即每秒散失的热量).
(3)如果此时(即水温在80℃-84℃之间)需要给电开水壶加装自动保温加热器,补偿此时的热量散失,则自动保温器的功率和电阻是多少?(设:家庭电路的电压不变)灵敏程度的影响,请你帮他们设计一个实验方案.

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(1)电开水壶工作的同时,有一部分热量向外散失,消耗的电能并不是全部转化为热能. (2)由图象求出在所给时间内,水温度的变化量,利用热量公式Q=mc△t求出水散失的热量,再利用公式P=求出水的散热功率. (3)加装自动加热控制器就是为了防止水的热量散失,保温时的电加热功率应等于水的散热功率;已知电源电压U,自动保温器的功率P,由R=可求出自动加热器的电阻. 【解析】 (1)在电加热过程中,水在吸收热量的同时不断地向外散失热量, 所以电功率P1大于水的实际吸热功率P2. (2)在时间t=t2-t1=300s内,水散热冷却,水散失的热量为 Q=mc△t=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(84℃-80℃)=1.68×104J; 水的散热功率为P散===56W. (3)要保持水温度不变,自动保温器的功率P与水的散热功率应相等P散,所以P=P散=56W. 自动保温器的电阻R1==864.3Ω. 答:(1)大于;在电加热过程中,水在吸收热量的同时不断地向外散失热量. (2)水散失的热量是1.68×104 J;平均散热功率是56W. (3)自动保温器的功率是56W,电阻是864.3Ω.
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考点分析:
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如图是某新型电饭锅说明书中的电路原理图,当S1、S2都闭合时,电饭锅处于加热状态;当只闭合S1时,电饭锅处于保温状态,R2工作时电阻为88Ω,电饭锅处于保温状态时的功率为44W.求:
(1)R1的阻值为多少?
(2)加热状态时,电路中总电流为多少?
(3)加热状态时,电路总功率为多少?

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某工地上用如图所示的滑轮组匀速提升质量为500kg的物体,在物体上升0.8m的过程中,拉力F的功率为2500W,此滑轮组的机械效率为80%,不计绳重和摩擦.(g=10N/kg)求:
(1)滑轮组做的有用功;
(2)物体上升的速度;
(3)若用该滑轮组吊起6250N的重物则拉力为多大?

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小明做测定“小灯泡的电功率”实验时,所用器材有电压为6V的电源,额定电压为2.5V的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线.如图1所示是小明没有连接完的实物电路.
(1)请你用笔画线代替导线,帮小明将实物电路连接完整;
(2)小明连好电路闭合开关,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,但电压表有示数,电流表无示数,则故障的原因可能是______(写出一种即可);
(3)小明排除故障后闭合开关,移动滑片P到某处,电压表的示数为2.2V,要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向______端滑动(选填“左”或“右”);manfen5.com 满分网
(4)小明通过移动滑片P,分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数,并绘制成了图2所示的U-I图象.根据U-I图象提供的信息,可知小灯泡的额定功率是______W,当加在小灯泡两端的电压为1.5V时,小灯泡的电阻是______Ω.
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小明发现冬天人们常使用热水袋取暖,他想:是因为水最容易获得而且干净,还是在同等条件下热水可以提供更多的热量?他准备了一些器材,设计的实验装置如图所示,进行“比较不同液体物质的吸热能力”的实验探究.在左右两图中,除杯内分别装的是质量相等的食用油和水外,其它条件都相同.要完成该探究实验还需要的一个测量仪器是______,在相同的加热时间内食用油和水吸收的热量是______(选填:相同的 或 不同的),最后,通过比较______来比较水和食用油的吸热能力.

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小明总结两年来所做的探究实验发现:
(1)当要研究的物理量不易直接测量时,都需要想办法把它们的大小间接显示出来.
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例如:甲实验是让木块在木板上做______运动,通过弹簧测力计的示数间接显示摩擦力的大小;乙实验中动能的大小是通过______间接反映出来的.
(2)当要研究的物理量与多个因素有关时,都要采取一定措施,控制变量.
例如,要研究摩擦力与压力的关系,就要多次改变压力,同时控制接触面的粗糙程度不变.做实验时我们改变压力的具体办法是______;要研究动能跟质量的关系,就要改变质量,同时控制速度不变.具体办法是:换用______并让它们从______由静止滑下.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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