小明家电热水器的简化电路图如图所示,S1是手动开关,置于热水器水箱外部;S2是温控开关,置于热水器水箱内部.当水温低于40℃时自动闭合,达到40℃时自动断开;R1和R2均为用来加热且阻值不变的电热丝.使用时,手动闭合开关S1,电热水器开始工作.电热水器部分参数如表所示:
额定电压 | 220V |
频率 | 50Hz |
保温功率 | 220W |
加热功率 | 1980W |
水箱容量 | 50L |
设定温度 | 40℃ |
(1)电热丝R1的阻值是多少?
(2)加热时流过电热丝R2的电流是多少?
(3)假设将初温20℃的一满箱水加热至设定温度用了50min,则电热水器的效率是多少?[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),ρ水=1.0×103kg/m3].
一个标有“220V,40W”的电灯,接在照明电路中,求:
(1)电灯的灯丝的电阻是多大?
(2)正常工作2小时消耗多少度电能?
(3)若加在电灯上的实际电压只有200伏,此时灯泡的实际功率是多少瓦?(设灯丝电阻不变)
把一个标有“10V 3W”小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为12V的电源上(如图所示),小灯泡恰能正常工作.通过计算回答:
(1)通过小灯泡的电流是多少?
(2)串联在电路中的定值电阻的阻值多大?
(3)该电路工作10s,定值电阻产生的热量是多少?
某家庭用燃气热水器将质量为100kg,温度为10℃的自来水加热到50℃,消耗的天然气体积为1m3(天然气完全燃烧).水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),天然气的热值为3.2×107J/m3,求:
(1)天然气完全燃烧放出的热量;
(2)水吸收热量;
(3)该热水器的热效率.
在做“决定电阻大小的因素”实验时,为了便于研究,而采用控制变量法,即每次需选两根合适的导线,测出通过它们的电流,然后进行比较,最后得出结论.如表:
导体代号 | A | B | C | D | E | F | G |
长度 | 1.0 | 0.5 | 1.5 | 1.0 | 1.2 | 1.5 | 0.5 |
横截面积 | 3.2 | 0.8 | 1.2 | 0.8 | 1.2 | 1.2 | 1.2 |
材料 | 锰铜 | 钨 | 镍铬丝 | 锰铜 | 钨 | 锰铜 | 镍铬丝 |
(1)为了研究电阻与导体 有关,应选导体A和导体 ;
(2)为了研究电阻与导体长度的关系,应选用导体 和导体 ;
(3)为了研究电阻与材料的关系,应选用导体 和导体 .
在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时灯丝电阻约为10Ω,所用滑动变阻器的最大阻值40Ω.
(1)请用笔画线代替导线在甲图中完成的实物电路的连接;
(2)同学们进行测试时,发现小灯泡不发光,电流表无示数,电压表有示数,则电路中发生的故障可能是 (选填“小灯泡断路”、“小灯泡短路”或“滑动变阻器处断路”);
(3)某次实验中,同学们看到电压表示数为1.8V,要使小灯泡L正常发光应向 (选填“A”或“B”)端移动滑片,同时视线应注意观察 (选填“电流表”或“电压表”)示数,当灯正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定电功率是 W.