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小红同学设计的鱼缸自动控温加热系统电路如图所示,S2是她从网上掏来的自动控温开关,当温度低于20℃时它会自动闭合,当温度高于30℃时它会自动断开.红灯是通电的指示灯,黄灯是保温时的指示灯,两灯电阻不计.分压电阻R1=500Ω,加热电阻丝R2=50Ω.
(1)若鱼缸是几何形状不规则的工艺品,已知鱼缸内水深为0.8m,水的底面积为2.5m2,则水对鱼缸底部的压力是多少?
(2)当开关S1闭合时,请计算当温度低于20℃时和高于30℃时加热系统的功率分别是多少?
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(1)利用液体压强公式先求出水对鱼缸底的压强,再利用公式F=ps求出水对鱼缸底部的压力. (2)当温度低于20℃时,处在加热状态时,电阻R2工作,当高于30℃时处于保温状态时,两电阻串联,一起工作,根据公式P=可求在保温和加热两种情况下消耗的电功率. 【解析】 (1)鱼缸水深:h=0.8m, 水对鱼缸底的压强: p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.8m=7840Pa, 鱼缸的底面积:S=2.5m2, 水对鱼缸底的压力: F1=p水S=7840Pa×2.5m2=19600N; (2)当开关S1闭合、温度低于20℃时,控温开关S2闭合,使电阻R1短路,只有R2工作, 则加热功率为P1===968W; 当高于30℃时,控温开关S2断开,此时R1与R2串联, 消耗功率P2===88W. 答:(1)水对鱼缸底部的压力是19600N; (2)当开关S1闭合时,温度低于20℃时和高于30℃时加热系统的功率分别是968W、88W.
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考点分析:
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他按以下步骤进行了实验:
①在大玻璃杯中倒入适量的水,把金属块放入小玻璃杯中,再把小玻璃杯放入大玻璃杯的水中且处于漂浮状态,在此时水面的位置做好标记.
②把金属块取出,在小玻璃杯中不断放入小钢珠,直到水面重新到步骤l的标记处,数出此时小钢珠的数目为N1
③把小玻璃杯取出,把金属块直接放入大玻璃杯水中,在水面位置用记号笔做好标记.
④把金属块取出,把小钢珠不断放入水中,直到水面重新到步骤3的标记处,数出此时小钢珠的数目为N2
(1)请根据小刚的实验步骤写出这实心金属块密度的表达式:ρ金属=______
(2)你认为此实验有那些不足?
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(2)在连接电路时,应该注意把开关______.在开关闭合前,对于如图所示的滑动变阻器实物,应该把滑片置于______端(填“最左”“中间”或“最右”).
(3)连接好电路,测量并记录了下面几组电压和电流的值.
R=R1=5Ω
电压U/V0.51.01.52.0
电流I/A0.10.20.30.4
R=R2=10Ω
电压U/V0.51.01.52.0
电流I/A0.050.10.150.2
分析上面的数据可以得出电流与电压的关系是:______
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弹簧测力计读数电流表读数秒表读数
  
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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