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如图所示为一制胶厂熬胶时的电加热器的电路原理图. R1、R2是两只阻值相同的电热...

如图所示为一制胶厂熬胶时的电加热器的电路原理图.
R1、R2是两只阻值相同的电热丝.工作时对胶进行加热,使其升温,当胶的温度达到某一温度时,转换开关改变其加热状态,使加热器产生的热量刚好补充向环境的散热,让胶保持在该恒温下加热一段时间,达到粘性最强.胶的比热容为3×103J/
(1)胶加热升温阶段,电热器的功率为1210W,则每根电热丝的阻值为多大?
(2)加热到某一温度转换开关改变其加热状态,加热器无论怎样加热,胶的温度始终保持不变,则胶每1min向环境散热为多少?此时通过加热器的电流为多少?
(3)用该加热器使10kg 20℃的胶刚好加热到80℃时,用时为30min,则加热器的效率为多少?

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由电路图可知,(1)当双刀双掷开关掷向下方时,两电阻并联,电路的总电阻为单根电热丝电阻的一半,此时电路的总功率最大处于加热升温阶段,利用R=求出其大小; (2)当双刀双掷开关掷向上方时,两电阻串联,电路的总电阻为单根电热丝电阻的2倍,此时电路的总功率最小处于恒温加热阶段,利用Q=W=t求出1min向环境散的热,利用欧姆定律求出通过加热器的电流; (3)根据W=Pt求出电流做的总功,根据Q=cm△t求出胶吸收的热量,利用η=×100%求出加热器的效率. 【解析】 (1)加热升温阶段、双刀双掷开关的状态应是掷向下方的,此时,两电阻并联,则P=, 所以R===80Ω; (2)保持恒温时,双刀双掷开关的状态应是掷向上方的,此时,两电阻串联. 1min向环境散热: Q散=Pt=t=×60s=18150J, 通过加热器的电流: I===1.375A; (3)电流做的功: W=Pt=1210W×30×60s=2.178×106J, 胶吸收的热量: Q=cm△t=3×103J/(kg•℃)×10kg×(80℃-20℃)=1.8×106J, 加热器的效率: η=×100%=×100%≈83%. 答:(1)每根电热丝的阻值为80Ω; (2)胶每1min向环境散热为18150J,此时通过加热器的电流为1.375A; (3)加热器的效率约为83%.
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考点分析:
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如图甲所示是一艘海事打捞船正在打捞一沉入海底的物体.打捞船将物体以0.5m/s的速度向上匀速提起,从开始打捞到全部出水,钢缆提升物体的功率P随时间t变化的图象如图乙所示,第80s时物体全部出水,海水的密度取103kg/m3,求:
(1)物体上表面刚好到达水面时,钢缆所做的功;
(2)开始打捞时物体上表面受到水的压强;
(3)被打捞的物体的密度.
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在“探究二力平衡的条件”实验中,小明选择了如图的装置,把小卡片两端细线绕过滑轮,并挂上钩码.
(1)实验中选择小卡片的目的是    (填“考虑”、“不考虑”)小卡片的重力;探究两个力大小关系时,应该观察细线两端所挂钩码的个数.
(2)为了探究两个平衡力是否在同一条直线上,进行如下操作:    (填“挤压”、“翻转”或“旋转”)小卡片,松手后观察小卡片是否平衡.
(3)小明利用弹簧测力计代替图中的钩码进行了探究,发现两个力的大小还有较小的差距.你认为形成差距的原因是    (答出一条即可).
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下表是他们实验记录的有关数据.
实验次数斜面倾角斜面材料物重
G/N
斜面高度
h/m
沿斜面拉力F/N斜面长
s/m
有用功
W/J
总功
W/J
机械效率
η
130°玻璃70.54.913.54.971.4%
230°木板70.56.013.5
330°毛巾70.56.513.56.553.8%
420°木板70.344.912.384.948.6%
515°毛巾70.265.111.825.135.7%
(1)在第1、2、3次实验中,选用玻璃、木板、毛巾作为斜面表面的材料,是为了   
(2)在第2次实验中,拉力做的总功是    J,斜面的机械效率是   
(3)分析第1、2、3次实验数据,可以得出:当其它条件一定时,   
(4)若通过分析第1、4、5次实验数据,得出斜面倾斜程度越大,斜面的机械效率越大.你认为存在的问题是:   
(5)实验中还发现,斜面材料相同时,斜面倾角越小,越    (选填“省力”或“费力”). 查看答案
小刚小组探究了影响滑轮组机械效率的因素后,联想斜面也是一种机械,那么斜面的机械效率与斜面的哪些因素有关呢?
小刚猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关,小萌猜想可能跟斜面的倾斜程度有关.
于是他们将一块长木板的一端垫高,构成长度一定、高度可调的斜面,用弹簧测力计拉着同一木块沿不同的斜面匀速向上运动.
下表是他们实验记录的有关数据.
实验
次数
斜面粗造程度斜面倾角θ物块重
量G/N
斜面高
度h/m
沿斜面拉力F/N斜面
长S/m
有用功
W/J
总 功
W/J
斜面的机械效率%
1玻璃面202.10.090.60.50.1890.363
2玻璃面302.10.211.10.50.4410.5580.2
3玻璃面452.10.361.80.5
4棉布面602.10.42.20.50.841.176.4
(1)在第③次实验中,拉力做的有用功是    ,拉力做的总功是    ,斜面的机械效率是   
(2)分析第①、②、③次实验数据,可以得出:   
(3)若通过分析第③、④次实验数据,得出斜面倾斜程度越大,斜面的机械效率越大.你认为存在的问题是:   
(4)实验中还发现,斜面材料相同时,斜面倾角越小,越    (选填“省力”或“费力”).
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某班同学在研究“电流跟电阻的关系”时,设计的电路如图2所示.选用器材有:电源(电压恒为6V)、电流表(量程选用0~0.6A)、电压表(量程选用0-3V)、滑动变阻器R2(20Ω  2A),开关各一只,导线若干,电阻(阻值为5Ω、8Ω、10Ω、12Ω、24Ω各一只).
(1)请根据实验电路图,将实物图(图1)连接完整.
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(2)在探究电流跟电阻的关系时,测量一组电流、电阻值后,改变R1阻值,闭合开关,在读出并记录第二组电流、电阻值前,应先进行的操作是______
(3)为了实验器材的安全和实验顺利进行,改变R1阻值时,在5Ω、8Ω、10Ω、12Ω、24Ω的供选电阻中,不能选用的电阻是______Ω.
(4)实验时要让电阻R1两端的电压为2.5V,电阻R,选用10n的阻值时,滑动变阻器Rz的阻值应为______Ω.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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