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如图甲所示,是某种电热饮水机的简化电路示意图.图乙是它的有关参数.它有加热和保温...

如图甲所示,是某种电热饮水机的简化电路示意图.图乙是它的有关参数.它有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关自动控制),试问:

(1)的电阻值各是多大?

(2)在用电高峰期,该饮水机的实际工作电压只有,加热效率为80%,若将装满水箱的水从20℃加热至,需要多长时间?(,忽略温度对电阻的影响)

 

(1)R1=40Ω R2=1170Ω (2)t=630s 【解析】 (1)由电路图知道,当开关S0处于闭合状态时,只有R1工作,饮水机处于加热状态,由公式P1 =U2/R1得R1的阻值:R1 =U2/P1=(200V)2/1210W=40Ω, 当开关S0处于断开状态时,饮水机处于保温状态,R总 =U2/P2=(220V)2/40W=1210Ω,R2 =R总 -R1 =1210Ω-40Ω=1170Ω. (2)由ρ=m/V得,满水箱的水的质量:m=ρV=1.0×103 kg/m3 ×1.5×10-3 m3 =1.5kg, 水所吸收的热量Q=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×1.5kg×(100℃-20℃)=5.04×105 J, 此时饮水机的实际功率:P实=U2实/R1=(200V)2/40Ω=1000W, 由η=Q/W可得:W=Q/η=5.04×105J/80%=6.3×105 J, 由P=W/t得需要加热时间:t=W/P实=6.3×105J/1000W=630s.  
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如图所示电路,电源电压不变,定值电阻R1的阻值为R2是滑动变阻器.闭合开关,将滑动变阻器滑片从一端移动到另一端的过程中,电路中电流表示数和电压表示数的关系如图所示.求:

1)电源电压;

2)滑动变阻器的最大阻值;

3)电路消耗的最小功率.

 

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某品牌无人机驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶,一段时间内消耗燃油1.5kg,已知汽车牵引力所做的功是1.38×107J,燃油的热值为4.6×107J/kg。求:

1)燃油完全燃烧放出的热量;

2)汽车发动机的效率。

 

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某同学用图中的装置测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率,请完成下列问题:

1)根据该同学设计的实验电路图甲,将实物图乙连接完整;

______

2)开关S闭合前,应将滑动变阻器的滑片置于_________(选填“A”“B”)端;

3)开关S闭合后,灯泡不发光,电流表示数为零,电压表示数接近电源电压,则电路故障可能为____

4)故障排除后,闭合开关S,当滑动变阻器滑片在某位置时,电压表示数如图丙所示,此时若使灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片P______端滑动(选填);当灯泡正常发光时,电流表的示数如图丁所示,此时通过灯泡的电流为_______A,则灯泡的额定功率为_________W

 

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如图所示是兴趣小组为探究影响导体电阻大小的因素设计的电路,其中4根电阻丝规格、材料如下表所示.

编号

材料

长度(m

横截面积(mm2

A

镍铬合金

0.25

1.0

B

镍铬合金

0.50

1.0

C

镍铬合金

0.25

2.0

D

锰铜合金

0.25

1.0

 

1)为比较MN间接入导体的电阻大小,兴趣小组对于电路设计有3种观点:

电流表是多余的,观察灯泡亮度就可判断导体电阻大小;

灯泡是多余的,根据电流表示数就可判断导体电阻大小;

灯泡和电流表同时使用,根据电流表示数可判断导体电阻大小,灯泡还可保护电路;

上述_________(选填“①”“②”“③”)设计观点更合理。

2)要探究电阻与横截面积的关系,可选择_______(选填编号“A”“B”“C”或“D”)这两种材料进行实验;

3)在MN间分别接入AB导体,可探究电阻与_________的关系;若测得电流分别为IA=0.3AIB=0.2A,则可得到的结论是_______________

 

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学习了比热容的知识后,小刚想比较豆浆和牛奶的吸热能力。他在家中进行了如图所示的实验:在两个相同的玻璃瓶中分别装入初温都是室温的豆浆和牛奶,两瓶中各放有一支相同的温度计,然后将两个玻璃瓶同时浸入一盆温度较高的热水中。观察发现:浸入相同的时间,豆浆的温度升高较多。

1)小刚指出玻璃瓶中豆浆和牛奶的_________(选填质量体积)还应相同;

2)要使牛奶和豆浆升高相同的温度,应让_________吸热的时间长些,这说明它们升高相同的温度时,豆浆吸收的热量比牛奶吸收的热量_________,实验表明:_________的吸热能力更强些。

 

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