小明家新买了一台饮水机,小明的父母经常为夜间是否要关闭饮水机而发生争执:妈妈认为关机可以节省电能,理由是饮水机在夜间无人饮水时仍在对热水包里的水间歇性加热.爸爸则认为关机后第二天重新开机为凉水加热会消耗更多的电能.于是小明查到饮水机铭牌如下表所示.他决定用实验来化解父母的争执.
第一天晚上十点,他关掉家中的其他用电器,只开启饮水机的加热功能,记下此时电能表的示数为576.5kW•h.第二天早晨六点钟,水温达到预定温度95℃,他又读出电能表的示数为576.8kW•h.
额定电压220V | 热水包容积1.2L |
频率50Hz | 冷水包容积0.5L |
制热功率800W | 保鲜柜容积16L |
制冷功率98W | 防漏电类型 I类 |
第二天晚上十点,他将饮水机关闭,次日早晨启动,饮水机在额定功率下将水加热到预定温度95℃,用时8min.
请解答下列问题:
(1)饮水机正常加热时的电流是多少?
(2)通过计算判断小明的爸爸妈妈谁的说法正确?
(3)若热水包中水的初始温度为25℃,当加热到95℃需要吸收多少热量?这些热量与第二天烧水时消耗的电能是否相等?试解释出现这种情况的原因.
考点分析:
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如图所示为某兴趣小组为学校办公楼空调设计的自动控制装置,R是热敏电阻,其阻值随温度变化关系如下表所示.已知继电器的线圈电阻R
=10Ω,左边电源电压为6V恒定不变.当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时,继电器的衔铁被吸合,右边的空调电路正常工作.
温度t/℃ | | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 |
电阻R/Ω | 600 | 550 | 500 | 450 | 420 | 390 | 360 | 330 | 300 |
(1)请说明该自动控制装置的工作原理.
(2)计算说明该空调的启动温度是多少?
(3)为了节省电能,将空调启动温度设定为30℃,控制电路中需要再串联多大的电阻?
(4)改变控制电路的电阻可以给空调设定不同的启动温度,除此之外,请你再提出一种方便可行的调节方案.
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为了探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”,小明以电池(电压一定)、滑动变阻器、数量较多的大头针、铁钉以及较长的导线为主要器材,进行如图所示的简易实验.
(1)他制成了如图的简易电磁铁,并巧妙地通过______来显示电磁铁磁性的强弱.
(2)连接好电路,使变阻器连入电路的阻值较大,闭合开关,观察到如图所示的情景,由此得出:电磁铁的磁性强弱跟______有关,他把两个电磁铁串联接入电路中的目的是______;
(3)要探究电流对电磁铁磁性强弱的是否有影响,应该进行的操作是:______,同时应该观察到的现象______.
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小明利用如图甲所示的实验器材,“测定2.5V小灯泡的功率”.
(1)以笔画线代替导线,将实验电路补画完整,并使滑动变阻器连入电路中的阻值最大.
(2)小明正确连好电路后,闭合开关,小灯泡不亮,电流表无示数,电压表的示数为3V.请指出故障的原因.
(3)排除故障后,小明移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡两端达到额定电压时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是多少?
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小明利用实验探究电阻上的电流跟两端电压的关系.
(1)请你用笔画线代替导线,按图甲所示的电路图,帮小明将图乙中的器材连接起来.要求:变阻器滑片向右移动时,电流表的示数变小,导线不能交叉.
(2)小明连接好电路后,闭合开关,发现无论怎样移动滑片P,电流表示数始终为0,电压表示数约为6V,则电路中出现的故障可能是______.
(3)小明排除故障后继续实验,通过调节滑动变阻器,改变定值电阻R
1两端的电压,测得电流、电压的值如表一.分析表一中的数据可以得出结论:______.
表一
定值电阻 | 实验次序 | 电压U1/V | 电流I1/A |
R1=5Ω | 1 | 1.5 | 0.3 |
2 | 3.0 | 0.6 |
3 | 4.5 | 0.9 |
(4)为了检验结论是否具有普遍性,小明又换用10Ω的电阻R
2继续实验,测得数据如表二,小明分析表二的数据发现上面的结论仍成立.观察对比两表格中的数据,你还能发现电流与电阻的关系吗?请你写出分析过程和结论.
分析过程:______.
结论:______.
表二
定值电阻 | 实验次序 | 电压U2/V | 电流I2/A |
R2=10Ω | 4 | 3.0 | 0.3 |
5 | 4.5 | 0.45 |
6 | 6.0 | 0.6 |
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小明设计了如图所示的实验装置来探究水和食用油的吸热本领.
(1)写出调整实验器材的方法步骤.
(2)依据小明的探究方案,实验探究过程中,除了选用相同规格的烧杯和酒精灯,还需要控制不变的量有哪些?
(3)实验探究记录数据如下表.
加热时间t/min | | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
水的温度/℃ | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 |
食用油的温度/℃ | 30 | 32.5 | 35 | 37.5 | 40 | 42.5 | 47 | 47.5 | 50 | 52.5 | 55 |
在这些数据中,哪一个最可能是由于测量或者记录的疏忽而产生了错误,分析实验数据,可以得出的结论是什么?
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