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如图是某饮水机的电路原理简图,电热丝R1、R0绕在出水管上,水经过出水管时被加热...

如图是某饮水机的电路原理简图,电热丝R1R0绕在出水管上,水经过出水管时被加热,通过改变“温、开水选择开关”的状态(“断开”或“闭合”),可以选择出温水或开水。该饮水机的额定电压是220V,开水加热电功率是2200W,温水加热电功率是1100W。已知R1R0电阻值不随温度变化,水的比热容c4.2×103J/(kg·℃),水的密度ρ1×103kg/m3。求:

(1)饮水机正常工作,出开水时电热丝中的电流I和电热丝R1的电阻值;

(2)现在需要100℃的开水500mL,已知水的初温是23℃,水需要吸收多少热量?如果电能转化为水的内能的效率是80%,饮水机正常工作时,烧开这些水需要多少时间?

 

(1)10A,22Ω;(2)1.617×105J,91.9s。 【解析】 (1)根据正常工作时的电功率和电压求出电流和电阻R;根据保温状态的功率和,结合串联电阻特点,求出R0阻值; (2)先根据水的密度和体积求出水的质量,利用求出水吸收的热量;再根据和求出加热时间。 (1)饮水机处于加热状态时,只有电阻R0接入电路,又,由可知,饮水机出开水时电热丝中的电流: , 由可知,R0的阻值: , 饮水机处于保温状态时,电阻R1和R0串联接入电路,则有: , 解得:R1=R0=22Ω; (2)由可知,水的质量: , 水吸的热量: , 由可得,消耗的电能: , 由可知,加热时间: 。 答:(1)饮水机正常工作,出开水时电热丝中的电流是10A,电热丝R1的电阻值是22Ω;(2)现在需要100℃的开水500mL,已知水的初温是23℃,水需要吸收1.617×105J热量;如果电能转化为水的内能的效率是80%,饮水机正常工作时,烧开这些水需要91.9s。
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考点分析:
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创建生态文明城市需要我们共同关注环境。我校某兴趣小组为了检测空气质量指数,设计了如图甲所示的检测电路,R为气敏电阻,其电阻的倒数与空气质量指数的关系如图乙所示,已知电源电压3V保持不变。R010Ω,当电压表示数为2V时,求:

(1)通过R的电流;

(2)1minR0消耗的电能;

(3)此时空气质量指数。

 

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如图所示,电阻R115Ω,电源电压保持不变,闭合开关S,电流表A1示数为0.6A,电流表A的示数为1.8A,求:

(1)R1两端的电压;

(2)R2的阻值。

 

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在“测定小灯泡电功率”的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω

(1)连接电路时开关应_____,闭合开关前,图甲中滑动变阻器的滑片P应置于_____(选填“A”或“B”)端。

(2)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。

______

(3)小明同学在实验中连接好电路,闭合开关,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表无示数,原因可能是_____(写出一种即可)。

(4)排除故障后,小明同学闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表示数如图乙所示,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片P_____(选填“A”或“B”)端移动。

(5)小明同学继续移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的IU图像,根据图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是_____W

(6)小明分析图像发现灯泡的电阻是变化的,他和同学们通过讨论,得出灯丝电阻变化的原因是_____

(7)如果将图甲中的小灯泡更换成定值电阻,且电路连接完好,还可以完成的实验是_____

A.探究电流与电压关系

B.探究电流与电阻关系

C.探究电热的多少与电流大小的关系

D.探究电流做功的多少与电阻大小的关系。

 

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为了探究并联电路的电流特点,同学们设计了如图1甲所示的电路进行实验。

(1)在实验操作中,A组同学试触时电流表的指针向着没有刻度的左侧偏转(如图1乙所示),出现这种情况的原因是电流表的_____

(2)B组同学试触时电流表的指针扫过有刻度的地方,直到右侧没有刻度的地方(如图1丙所示),出现这种情况的原因是电流表的_____

(3)A组同学经过努力,排除故障后,测出了L1L2支路和干路上的电流分别为IBICIA,电流表示数如图2中甲、乙、丙所示,可读出:IB0.56AIC_____AIA_____A;根据测量结果,在误差允许范围内你认为并联电路中干路电流和支路电流的关系是:_____

(4)为了验证结论的普遍性,有些同学采用了更换不同电源继续实验的方法进行验证,你还可以采用的方法是:_____

(5)结合你用一个电流表做这个实验时的体会,提出一条对本实验的改进意见:_____

 

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小明和小华同学为了探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”,设计了如图所示的实验电路。两个烧瓶AB中盛有质量、初温相等的煤油,RARB是阻值不同的电热丝。

(1)RARB采用串联的连接方式,其目的是为了控制通电时间、_________相等。

(2)小明同学为比较RARB阻值的大小,用电压表分别测出RARB两端电压大小,发现UA<UB,则RA_________RB(选填“>”、“<”或“=”)。

(3)在相同时间内,可通过观察_________________来比较电流通过电热丝产生的热量多少;为了升温较快,实验液体选用煤油而不选用水,主要是水的比热容比煤油____________

(4)小华想改装实验装置用来“测量煤油的比热容大小”,则他们应将烧瓶A中煤油换成与其___________(选填“质量”或“体积”)相等的水,并将电热丝RA换成_________的电热丝。测量时,水和煤油的初温均为t0,通电一段时间后,水和煤油的末温分别为tt煤油,请写出煤油比热容的表达式:c煤油=____________。(已知水的比热容为c

 

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