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某微型电加热器的工作电路如图甲所示,其中定值电阻R1=3Ω,电源电压保持不变,小...

某微型电加热器的工作电路如图甲所示,其中定值电阻R1=3Ω,电源电压保持不变,小明用此加热器的不同功率档分别给质量m=0.2kg的水加热,记录下水温随时间变化的关系如图乙中ɑb所示,设加热器加热水的效率η=84%且保持不变。已知水的比热容c4.2×103J/(kg·℃):

(1)水温由20℃上升到35℃时,水吸收的热量Q是多少?

(2)当电路中开关S1S2都闭合时,对应记录的是图乙中的哪一条图线?

(3)求电源电压U

(4)求定值电阻R2的阻值。

 

(1) 1.26×104J;(2)a图线;(3)15V;(4) 6Ω 【解析】 (1)在这个过程,水吸收的热量 Q=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg⋅℃) ×0.2kg×(35℃-20℃)=1.26×104J (2)由电路图知,当开关S1、S2都闭合时,电路中只有R1工作,电阻R2被短路;当开关S1闭合、S2断开时,电路中R1、R2串联。而电源电压在整个过程中保持不变,根据得,电路中电阻阻值越小,在相同时间内产生的热量越多,则水吸热越多,相同时间内升温越快,所以当电路中开关S1、S2都闭合时,对应记录的是图乙中的a图线; (3)水温由20℃上升到35℃时,加热器产生的热量 由图线a知,这个过程所需时间为200s,根据得,电源电压 (4)由b图线可知,水温由20℃上升到35℃时,所需时间为600s,此时的工作电路是R1、R2串联。那么电路中的总电阻 则电阻 R2=R-R1=9Ω-3Ω=6Ω 答:(1)水温由20℃上升到35℃时,水吸收的热量Q是1.26×104J; (2)当电路中开关S1、S2都闭合时,对应记录的是图乙中的a图线; (3)电源电压U为15V; (4)定值电阻R2的阻值是6Ω。  
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如图甲所示是小明自制的模拟起重用的杠杆示意图,均匀杠杆AB可以在竖直平面内绕固定点O转动,已知AO=30cmOB=20cm,悬挂在A端的重物所受的重力为32N,当在B端施加竖直向下的拉力F时,可使杠杆AB在水平位置平衡,不计绳重:


 

(1)若不计杆重,计算拉力F的大小;

(2)实际操作中测得拉力F=50N,求杆重G0

(3)小明重500N,当他以50N竖直向下拉绳子时,鞋底与地面接触的总面积为400cm2,求此时他对地面产生的压强。

 

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太阳能汽车以其节能、环保等优点而越来越受到人们的重视,某款太阳能汽车的电池板接受阳光功率为P=2000J/s·m2),电池板的有效面积为S=5m2

(1)求该太阳能电池板每秒钟接受的太阳能Q

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在通电螺线管旁边放置的小磁针静止时N极的指向如图所示,由此请在通电螺线管的AB端标出NS极,并画出螺线管上的绕线。

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如图所示,细线一端固定于O点,另一端系一小球,现使小球在竖直平面内在AC间摆动,不计空气阻力。请画出小球摆到A位置(图中实线所示)时所受的重力G和细线的拉力F

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“端娥四号”月球探测器内部温度保护系统原理如图甲所示,电源输出电功率恒为2.5WR为热敏电阻,阻值随温度变化的情况如图乙所示,螺线管电阻不计,该系统可在温度过高或过低时切断工作电路,调节R0,当工作电路刚好被接通时,测得R两端的电压比R0两端的电压低3V,此时R_______,电流为_______A;若要增大工作电路的温度工作范围,应将电阻箱R0的阻值调_________(选填“大”或“小”)。

 

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