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养生壶的原理如图所示,它有加热和保温两档。当加热到设定温度时,养生壶自动切换为保...

养生壶的原理如图所示,它有加热和保温两档。当加热到设定温度时,养生壶自动切换为保温档。(养生壶的部分参数如表所示)

1)当开关S1闭合,S2应该如何(填“闭合”或“断开”)时,养生壶处于加热状态?

2)在保温档正常工作时,求电路中的电流是多少?

3)求R1R2的阻值?

4)如果养生壶的效率为70%,那么在标准大气压下要将满壶的水从20℃加热至沸腾,请问需要多少分钟?

壶的容积

1.5L

额定电压

220V

加热功率

1000W

保温功率

44W

 

 

 

(1)闭合;(2) 0.2A;(3) 48.4Ω,1051.6Ω;(4) 12min 【解析】 (1)养生壶处于加热状态时,电路的总功率最大,由可知,电源的电压一定时,电路的总电阻应最小,由电路图可知,当开关S1、S2闭合时,电路为R1的简单电路,电路的总电阻最小,养生壶处于加热状态。 (2)在保温档正常工作时,由P=UI可得,电路中的电流 电路中的电流为0.2A。 (3)养生壶处于加热状态时,电路为R1的简单电路,则R1的阻值 当开关S1闭合、S2断开时,R1与R2串联,电路的总电阻最大,总功率最小,养生壶处于保温状态,由可得,此时电路中的总电阻 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,R2的阻值 R2=R总-R1=1100Ω-48.4Ω=1051.6Ω (4)满壶水的体积 V=1.5L=1.5dm3=1.5×10-3m3 由 可得,水的质量 m=ρV=1.0×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.5kg 在标准大气压下水的沸点为100℃,则水吸收的热量 Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1.5kg×(100℃-20℃)=5.04×105J 消耗的电能 需要的加热时间 答:(1) 当开关S1闭合,S2闭合时,养生壶处于加热状态; (2)在保温档正常工作时,电路中的电流是0.2A; (3)R1的阻值为48.4Ω,R2的阻值为1051.6Ω; (4)如果养生壶的效率为70%,那么在标准大气压下要将满壶的水从20℃加热至沸腾需要12min。  
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考点分析:
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如图所示利用汽车液压起重机从矿井中提升重物。起重机起动时滑轮组将重物竖直向上匀速提起,其中N是柱塞,可向上支撑起起重臂ODC.重物和动滑轮总重为15000N,不计摩擦和滑轮组上钢丝绳重。问:

1)钢丝绳自由端上作用力F的大小为_____N

2)当柱塞向上支撑起起重管绕固定端O转动时,起重臂ODC_____力杠杆。

3)当重物以0.4m/s的速度匀速上升时,钢丝绳自由端上作用力F的功率是多少?_____

 

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如图所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上方连有正方体木块A,容器侧面的底部有一个由阀门B控制的出水口,当容器中水深为20cm时,木块A的体积浸在水中,此时弹簧恰好处于自然状态,即没有发生形变(已知水的密度为1.0×103kg/m3,不计弹簧所受的浮力,g10N/kg

求此时容器底部受到水的压强;

求木块A的密度;

先向容器内缓慢加水,直至木块A刚好完全浸没在水中,此时弹簧对木块的作用力为F1,再打开阀门B缓慢放水,直至木块A完全离开水面时,再关闭阀门B,此时弹簧对木块A的作用力为F2,求F1F2之比?

 

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小明家利用天然气灶烧水,把质量为1kg20℃的水烧开(在标准大气压下)。

1)通过观察天燃气表得知消耗了0.01m3的天然气,如果天然气的密度为0.7kg/m3,烧水时消耗天然气多少kg

2)在此过程中水需要吸收多少热量?

3)用额定功率是800W的电热壶在220V额定电压下,烧开同样质量的水,若电能转化为内能的效率是84%,则通电时间是多少?

 

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小林同学利用天平和量筒测量自己配制的盐水的密度。

1)实验步骤如下:

把天平放在水平台上,发现指针位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向_____移动,使天平平衡;

在玻璃杯中盛入盐水,放在调节好天平左盘称量,当天平重新平衡时,记下砝码和游码的读数为126.2g

把玻璃杯中的部分盐水倒入量筒中,如图乙所示,记下量筒中盐水的体积为_____cm3

把玻璃杯和剩余盐水放在天平左盘中称量,当天平重新平衡时,所用砝码、游码的位置如图丙所示为_____g

计算出盐水的质量是_____g,密度是_____kg/m3

2)如果小林在实验过程中先测量盐水的体积,再测量盐水的质量,则测得的密度值会偏_____

 

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在“测量小灯泡的电功率”的实验中,所用小灯泡的额定电压为2.5V,电源为两节新干电池。

1)请用笔画线表示导线将图甲所示的电路连接完整。要求滑动变阻器滑片P向左滑动时,接入电路中的电阻变小。

_________

2)在连接完最后一根导线时,小灯泡立即发出明亮的光,检查后发现连线正确,请你找出实验中的两个操作不当之处:

_____

_____

3)改正不当操作后,连续4次测量,测得的数据和观察到的现象如下表所示,其中第2次测量时电流表的示数如图乙所示为_____A;小灯泡的额定功率是_____W

实验次数

电压U/V

电流I/A

电功率P/W

小灯泡发光情况

1

1.5

0.24

 

很暗

2

2

 

 

较暗

3

2.5

0.28

 

明亮

4

3

0.31

 

很亮

 

 

 

4)通过实验发现,小灯泡两端的_____越大电功率越大,灯泡越_____

 

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