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小星同学为自家的洗浴电热水器设计了一个自动控制装置,如图所示.R1是一个热敏电阻...

小星同学为自家的洗浴电热水器设计了一个自动控制装置,如图所示.R1是一个热敏电阻(置于热水器水中),其阻值随温度的变化关系如表I所示.表Ⅱ是这个电热水器的铭牌.已知继电器线圈电阻R2为10Ω,左边电源的电压U为6V不变.当继电器线圈R2中的电流增大到某一数值时,继电器的衔铁被吸下,电热水器电路断开;当继电器线圈中的电流减小到某一数值时,继电器的衔铁被释放,电热水器电路闭合,开始工作.
表I
 温度t/℃ 10 20 30 40 50 60 70 80 90
 电阻R/Ω 60 42 30 20 15 10 8 6 5
表II
 型号 FED-H50 额定电压 交流220V
 最大水量 50kg 频率 50Hz
 额定内压 0.75MPa 额定功率 2000W
请解答:
(1)正常工作时,电热水器的电阻是多少?
(2)分析表I,热敏电阻的阻值随温度如何变化?
(3)若电热水器内的水温控制在30~60℃之间,求衔铁被吸下、电热水器电路被断开时,继电器线圈中的电流是多少?
(4)电热水器正常工作时,将整箱水从30℃加热到60℃需要多长时间?,不计热损失)

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(1)已知电热水器的额定电压和额定功率,根据公式R=可求电热水器的电阻. (2)从表I中可以看出热敏电阻的阻值随温度的变化而变化的规律. (3)分析表I可以知道,当温度为60℃时热敏电阻的阻值,进而求出串联电路的总电阻,根据公式I=可求继电器线圈中的电流. (4)根据公式Q=cm△t可求水升高到60℃时吸收的热量,不计热量损失,消耗的电能完全转化成内能,根据公式t=可求加热的时间. 【解析】 (1)从电热水器的铭牌可知,电热水器的功率P=2000W, 电热水器的电阻R===24.2Ω. 答:电热水器的电阻为24.2Ω. (2)热敏电阻的阻值随温度的升高而减小. (3)由表I可知,温度为60℃时,热敏电阻的阻值R1=10Ω,此时串联电路总电阻R总=R1+R2=10Ω+10Ω=20Ω, 继电器线圈中的电流是I===0.3A. 答:继电器线圈中的电流是0.3A. (4)将整箱水从30℃加热到60℃需要吸收热量Q=cm(t-t)=4.2×103J/(kg•℃)×50kg×(60℃-30℃)=6.3×106J, 因不计热损失,故W=Q, 所以加热时间t====3150s. 答:将整箱水从30℃加热到60℃需要3150s.
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考点分析:
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(1)若水箱内有100kg的水,夜晚在辅助加热系统作用下,水温升高了20℃,水吸收的热量.[C=4.2×103J/]
(2)A、B的体积均为500cm3,A、B的总重力.
(3)A、B的体积均为500cm3,正常情况下水箱中的水面最高时,A受到的浮力.(开关S2下的细绳和A、B间的细绳质量与体积均忽略不计.)

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3木板15407.50.5
4玻璃102020.2
5玻璃152030.2
6玻璃154030.2
试回答:(1)实验过程中,小明应拉着木块做______
(2)比较实验1、4或2、5可得到的结论是:______
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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