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CFXB型热水杯的原理图如图所示,它有加热和保温两档,通过单刀双掷开关S进行调节...

CFXB型热水杯的原理图如图所示,它有加热和保温两档,通过单刀双掷开关S进行调节,R0、R为电热丝。当开关S接加热档时,电路的功率为1000W,当开关S接保温档时,电路的总功率为44W,R0、R阻值恒定不变。

整壶水的质量

2kg

额定电压

220V

加热时的总功率

1000W

保温时的功率

44W

 

(1)在保温档正常工作时,电路中的电流是多少?

(2)电热丝R0、R的阻值多大?

(3)在一标准大气压下把一满壶水从30℃烧开需要14分钟,求这个热水壶的效率是多少?(c=4.2×103J/(㎏•℃)

 

(1)0.2A;(2)48.4Ω和1051.6Ω;(3)70%。 【解析】 (1)由表格数据可知,保温时的功率为44W,由P=UI可得保温档正常工作时,电路中的电流:0.2A; (2)由图知S接2时只有R0接入电路,为加热状态,由P=,可得R0的电阻:48.4,S接1时两电阻串联,为保温状态,总电阻:R总=R0+R===1100,,所以R=R总-R0=1100Ω-48.4Ω=1051.6Ω; (3)水吸收的热量:Q吸=cm(t2-t1)=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(100℃-30℃)=5.88×105J热水壶消耗的电能:W=Pt=1100W×14×60s=9.24×105J,热水壶的效率:η===63.6.  
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考点分析:
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热敏电阻广泛应用于控制电路中,其阻值会随环境温度的改变而改变。图甲中,电源电压U=6V,电流表允许通过的最大电流为0.02A,滑动变阻器R的铭牌上标有“200Ω0.3A”字样,Rt为热敏电阻,其阻值随环境温度变化关系如图乙所示,闭合开关S,求:

(1)环境温度为10℃、电路中电流为0.01A时,Rt两端的电压和变阻器接入的阻值。

(2)图甲电路可以正常工作的最高环境温度。

 

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如图所示,电源电压恒定,R1=30 Ω,闭合开关S,断开开关S1,电流表示数是0.3 A.当闭合S、S1时,发现电流表示数变化了0.2 A,求:

(1)电源电压;

(2)R2的阻值是多少?

(3)当闭合S、S1时,电路消耗的总功率.

 

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绮妍同学为了探究电流与电压、电阻的关系,设计了如图甲的实验电路,她在学校实验室找来了如下一些实验器材:电压恒为3 V的电源,电流表、电压表各一只,一个开关,阻值分别为5 Ω10 Ω20 Ω50 Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器上标有“20 Ω  1 A”字样,导线若干。

1)请你用笔画线代替导线,将如图乙中的实物连接完整。

______

2)闭合开关前,应将滑动变阻器滑片滑到最______端(选填)。

3)闭合开关,绮妍同学发现电流表无示数,电压表指针有明显偏转,原因可能是______

4)故障排除后,绮妍同学先把10 Ω的电阻接入电路,移动滑变阻器滑片,使电压表示数为2 V,读出电流表示数后,断开开关,她拆下10 Ω的电阻,改换成阻值为20 Ω的电阻继续做实验,闭合开关,电压表示数如图丙所示,其示数是______V,要完成这次实验,接下来她应将变阻器滑片向______端(选填)移动。

5)绮妍同学还把5 Ω的电阻接入电路中,来探究电流与电压的关系。她通过调节滑动变阻器的滑片P,测出通过定值电阻R的不同电流和对应的电压值,并记录在下表中。老师看了表中的实验数据后,却说其中有一次是错误的数据.请你帮她分析一下,出错的是第______次,原因是_____________

实验次数

1

2

3

4

5

6

电压U/V

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

电流I/A

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

 

6)实验结束后,绮妍同学向老师提出可以用小灯泡来代替定值电阻,进行电流与电压关系的实验探究,老师指出这个实验操作是不可行的,原因是________________

 

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用如图所示装置可以探究水(蒸馏水)和煤油的吸热能力。

(1)该实验应取_______相等的水和煤油;

(2)实验过程中,不考虑热损失,为了使水和煤油吸收的热量相同,电阻丝的_____应相等;

(3)某同学为了探究“电流产生的热量与电流大小的关系”,将实验装置改装成如图所示:

①实验选用煤油,是因为煤油的______,吸收相同热量时,煤油温度变化明显;

②为了完成实验,还需要增加的实验器材是______;如图中滑动变阻器的作用是保护电路和________

③实验中电流产生的热量无法直接测量,是通过温度计示数变化的多少反映,这种研究方法与下面_____(填字母)事例中的研究方法是相同的。

A.在研究串、并联电路的总电阻时,用一个电阻代替两个串联或并联电阻

B.判断磁场是否存在时,用小磁针放在其中看是否偏转来确定

C.在学习电流时,将电流比作水流

 

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小华学了有关电磁方面的知识后,设计了如图所示的甲、乙两个装置。

(1)为了探究电磁感应现象,小华应选用______装置进行实验。

(2)小华选用甲装置探究有关知识时,进行了如下的操作:

①让直线ab静止在磁场中;

②让导线ab在磁场中左右运动;

③让导线ab沿竖直方向上下缓慢运动。

其中能使电流表指针发生偏转的是______。(填序号)

(3)如果在乙装置的实验中,当开关闭合时,发现直导线ab向左运动,若要使导线ab向右运动,你采取的措施是______;在这个实验中,电能转化为______能。

 

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