如图是贮水式电热水器的简化电路图,S1是手动开关;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均为阻值不变的电热丝。使用时闭合开关Sl,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 |
保温功率 | 220W |
加热功率 | 1500W |
水箱容积 | 50L |
设定温度 | 40℃ |
额定频率 | 50Hz |
(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)将初温20℃的一满箱水加热至设定温度,则水需要吸收的热量是多少?若电热丝产生热量的80%被水吸收,则电热丝需正常工作多长时间?(水的比热容为c水=4.2×l03J/(kg•℃),ρ水=1.0×103kg/m3)
同学们在探究“电功率跟电流和电压的关系”实验时,提供的器材有:两个小灯泡规格分别是L1:“2.5V 0.3A”,L2:“3.8V 0.3A”,学生用电压表、电流表各一块,电源为三节新的干电池,开关一个,(小灯泡两端的电压不能超过其额定电压的1.2倍)
(1)在探究电功率与电压关系时,他们设计的电路如图所示。
①他们接好电路后闭合开关,发现灯L1比L2暗,根据这个现象小冬同学认为:是电流从电源的正极流出,电流逐渐变小的缘故。请你利用提供器材设计一个实验验证小冬说法是否正确。简要说明实验思路:_____。
②请画出探究电功率与电压关系实验时,记录实验数据的表格_____。
(2)在探究电功率与电流关系实验时,
①请你利用提供的器材,设计实验电路,画出电路图。
(______)
②连接好实验电路后,闭合开关,你会发现小灯泡L1比L2_____(选填“亮”或“暗”)。根据这两次实验现象分析,可以说明了小灯泡的亮暗是由灯泡_____决定的。
③为了使第二次实验正常进行,电路是否需要改进,如何改进?_____(可增加实验器材)
在“研究小灯泡电阻”的实验中,实验小组的同学们设计了如图所示电路进行实验,所用的新灯泡铭牌标有“2.5V”的字样,滑动变阻器的规格是“20Ω 1A”。
(1)连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表示数为零,电压表示数接近于电源电压,则电路中发生的故障可能是_____。
次数 | 1 | 2 | 3 |
U/V | 1.0 | 1.5 | 2.5 |
I/A | 0.20 | 0.25 | 0.30 |
R/Ω | 5 | 6 | 8.3 |
亮度 | 稍亮 | 较亮 | 更亮 |
(2)正确连接电路后,同学们进行了三次测量,将实验证据记录在上面的表格中。实验中观察灯泡亮度的目的是_____。分析表格中证据,得出的结论是_____。
(3)实验结束后,不慎电流表损坏,你如何利用现有的器材测出一个未知电阻Rx的阻值,请简述你的实验过程(也可以画图配合文字说明)。并写出未知电阻Rx的的表达式(需要测量的物理量用对应的符号表示)_____。
同学们利用如图所示装置,探究不同物质的吸热能力。
(1)实验中通过比较_____来比较两种物质的吸热多少。
能说明被加热的物体内能增加了的现象是_____。
(2)此实验有两种探究方案:
方案一:取质量相同的物质,用酒精灯给两种物质加热相同的时间,看它们的温度变化,就能比较它们的吸热能力。
方案二:取质量相同的物质,用酒精灯给两种物质加热,_____。
(3)同学们分别组装了三个相同的实验装置(如图所示),取相同质量的水、酒精和沙子,分别装入试管中。实验时收集到数据如下表所示:请你判断三种物质吸热能力强弱。写出具体的分析过程_____。
物质 | 次数 | 质量m/kg | 升高的温度Δt/℃ | 加热时间T/s |
水 | 1 | 0.1 | 10 | 120 |
酒精 | 2 | 0.1 | 18 | 120 |
沙子 | 3 | 0.1 | 18 | 65 |
如图所示,当电磁铁接通电源后与一旁的磁铁相互作用,它们中间的曲线是描述磁场的磁感线,请标出磁感线的方向,标出电源的正负极和磁铁的N、S极.
根据图(a)所示的电路图,将图(b)中的实物用笔画线表示导线连接起来。
(____)