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小明家准备买某品牌的电热水器,售货员向他宣传该电热水器注满水时,水温从20℃加热...

小明家准备买某品牌的电热水器,售货员向他宣传该电热水器注满水时,水温从20℃加热至设定温度仅需要30min,为了验证售货员的话是否正确,小明查阅了该电热水器的说明书。电热水器部分参数如表所示,简化电路图如图所示,S2是温控开关,当水温低于设定温度时自动闭合,达到设定温度时自动断开。使用时,手动闭合开关S1,电热水器开始工作,求:[水的密度为ρ1.0×103kg/m3,水的比热容为c4.2×103J/kg•℃)]

额定电压

220V

频率

50Hz

保温功率

220W

加热功率

1980W

水箱容积

50L

设定温度

40℃

 

 

(1)电热丝R1的阻值;

(2)加热时流过电热丝R2的电流;

(3)售货员的话可信吗?请你通过计算说明理由。

 

(1) 220Ω;(2) 8A;(3)不可信,因为30min内电热水器产生热量小于水加热到设定温度所吸收的热量 【解析】 (1)由图知,当只有S1闭合时,R1单独工作,电源电压一定,此时电阻较大,由P=知,功率较小,用电器处于保温状态;由P=UI=可得 R1===220Ω 电热丝R1的阻值为220Ω。 (2)当两开关都处于闭合状态时,两电阻并联,此时电路中电阻较小,功率较大,处于加热状态,R2的功率为 P2=P加热﹣P保温=1980W﹣220W=1760W 由P=UI可得电热丝R2的电流 I2===8A 加热时流过电热丝R2的电流为8A。 (3)电热水器30min消耗电能 W=P加热t=1980W×30×60s=3.564×106J 由ρ=可得热水器注满水时水的质量 m=ρV=1.0×103kg/m3×50×10﹣3m3=50kg 水吸收的热量为 Q吸=cmt=4.2×103J/(kg•℃)×50kg×(40℃﹣20℃)=4.2×106J 因为W<Q吸,所以这个热水器在30min内加热到设定温度的说法不可信。 答:(1)电热丝R1的阻值是220Ω; (2)加热时流过电热丝R2的电流是8A; (3)不可信,因为30min内电热水器产生热量小于水加热到设定温度所吸收的热量。  
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小明用如图所示的滑轮组匀速提升物重为300N的物体,此时人对绳的拉力为200N,不计绳重和轮、轴间摩擦,问:

(1)此过程中,滑轮组的机械效率?

(2)如果小明的体重为900N,那么他用此滑轮组所提升的最大物重是多少牛?

 

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如图所示,底面积为100cm2的薄壁圆柱形容器盛有适量的水。重力为12N,体积为2×103m3的木块A漂浮在水面上,如图甲所示;现将一体积为250cm3的合金块B放在木块A上方,木块A恰好有五分之四的体积浸入水中,如图乙所示。求:

(1)图甲中木块A受到浮力的大小;

(2)合金块B的密度。

 

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工厂为了测试汽车发动机的效率,让汽车以72km/h的平均速度行驶了140km,用去汽油20升,查资料得:汽油的密度为0.7×103kg/m3,热值为4.6×107J/kg,发动机的功率为23kW。求:

(1)汽车行驶的时间;

(2)消耗的汽油的质量;

(3)汽车发动机的效率。

 

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小明在进行“测量小灯泡的电阻”的实验时,实验桌上给他提供的器材(如图所示)有:6V蓄电池、电流表(三个接线柱上面标的从左至右分别是“﹣”、“0.6”、“3”)、电压表(三个接线柱上面标的从左至右分别是“﹣”、“3”、“15”)、滑动变阻器(50Ω1.5A)、小灯泡、开关各一个,导线若干:

(1)要求滑动变阻器的滑片向右移动时灯泡变暗,请用笔画线代替导线将如图所示的甲图电路连接完整;

_______

(2)闭合开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到_____(选填“A”或“B”)端;

(3)闭合开关后,小明发现灯泡不发光,电流表的示数为零,电压表的示数为6V,产生此故障的原因可能是下列情况中的_____;(填写序号)

A.电压表的正、负接线柱接反    B.小灯泡短路    C.小灯泡的灯丝断了

(4)排除故障后,调节变阻器,此时电流表的示数如图所示的乙图,电流值为_____A,此时小灯泡两端的电压2.5V,则小灯泡的电阻为_____Ω,功率为_____W

 

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小明在“探究杠杆平衡条件”的实验中。

1)实验前,将杠杆中点置于支架上,杠杆处于如图甲所示的静止状态,他应把杠杆左端的平衡螺母向_____(选填左或右)侧调节,使杠杆在水平位置平衡;

2)某同学用如图乙装置通过多次实验操作及数据分析出杠杆平衡的条件是:动力×动力作用点到支点的距离=阻力×阻力作用点到支点的距离,你认为他的结论_____(选填“可靠”或“不可靠”),原因是_____

3)如图乙所示,杠杆在水平位置平衡,若将AB两点下方挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格,则杠杆_____(选填“仍保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”)。

4)取下A点下方所挂钩码,改用弹簧测力计在C点竖直_____(选填“向上”或“向下”)拉杠杆,才能使杠杆在水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数为F1,如果将弹簧测力计沿如图丙所示方向拉杠杆,使杠杆仍处于水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数为F2,则F2_____F1(选填“>”、“=”或“<”)

 

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