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某品牌智能滚筒洗衣机具有洗净度高、不伤衣物、可设定洗涤温度、方便安全等优点。其简...

某品牌智能滚筒洗衣机具有洗净度高、不伤衣物、可设定洗涤温度、方便安全等优点。其简化等效电路如图所示,此时处于空挡位置。闭合开关S,旋钮绕P转动,实现挡位转换,旋至1挡位置时,R1R2同时工作,洗衣机处于加热状态;旋至2挡位置时,R2和电动机同时工作,洗衣机处于保温洗涤状态。R1R2均为电热丝,其阻值不受温度影响,R1=22 Ω,洗衣机主要参数如下表。[c=4. 2×103 J/kg·℃]

(1)电热丝R2的阻值是多少?

(2)某次洗衣时,洗衣机内注入8 kg水,在额定电压下对水加热,水温由20℃上升到50℃,洗衣机的加热效率为60%,则洗衣机的加热时间是多少?

(3)若洗衣机处于保温洗涤状态时,干路中的电流为2 A,则电动机的功率是多少?

 

(1)242 Ω;(2)700 s;(3)240 W。 【解析】 (1)由电路图可知,当旋钮旋至1挡位置时,电热丝R1与R2并联,洗衣机处于加热状态,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,电热丝R1的加热功率 P1==2200W 电热丝R1与R2并联时,洗衣机处于加热状态,因电路的总功率等于各用电器功率之和,所以,R2的电功率 P2=P热-P1=2400 W-2200 W=200 W R2的阻值 R2==242Ω (2)洗衣机内注入8kg水,水温由20℃上升到50℃时吸收的热量 Q水吸=c水m水(t-t0)=4. 2×103 J/(kg·℃)×8kg×(50℃-20℃)=1.008×106 J 由η=得洗衣机加热消耗的电能 W==1. 68×106 J 由P=得需要的加热时间: t'==700s (3)旋至2挡位置时,R2与电动机并联,洗衣机处于保温洗涤状态,干路中的电流为2 A,则电路的总功率 P温=UI=220 V×2A=440W 所以,电动机的功率 PM=P温-P2=440 W-200 W=240W 答:(1)电热丝R2的阻值是242Ω; (2)洗衣机的加热时间是700s; (3)若洗衣机处于保温洗涤状态时,干路中的电流为2 A,则电动机的功率是240W。  
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如图甲所示的地面清洁机器人,质量为3kg,要求对水平地面压强不超过3000Pa,机器人在水平地面运动时,所受推力与速度关系如图乙所示。(g10N/kg)。求:

(1)该机器人所提供的水平推力为300N时,匀速直线运动2s能通过多远路程?

(2)该机器人与水平地面的接触面积至少多少m2

(3)该机器人在水平地面上以0.5m/s速度匀速直线运动时,水平推力的功率是多大?

 

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小洋用伏安法测未知电阻R的电阻值,他设计的电路图如图甲所示。

1)连接电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到最______(选填)端。

2)连接好电路,闭合开关,发现电流表和电压表都有较小的示数,且无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表和电压表的示数都不变。造成这一现象的原因可能是______。(选填字母)

A. 电阻R断路     B. 滑动变阻器接了上面的两个接线柱

C. 电阻R短路     D. 滑动变阻器接了下面的两个接线柱

3)小明排除故障后,重新连接好电路进行实验,下表是他记录的实验数据,第一次实验中电流表的示数如图所示。此时的电流是_______A,通过第一组实验数据算出该定值电阻的阻值是_______Ω,本实验采取多次测量取平均值的目的是___________

实验次数

1

2

3

电压/V

1.5

1.8

2.4

电流/A

 

0.36

0.5

 

 

4)完成上述实验后,小红同学还设计了如图所示的电路,测出了另一小灯泡正常发光时的电阻,已知滑动变阻器的最大阻值均为R0,小灯泡正常发光时的电流为I0,请将以下实验步骤补充完整:

①只闭合SS1,调节滑动变阻器R1的滑片,使电流表的示数为I0;

_______________________________________,使电流表的示数仍为I0

③再将R1的滑片调至最左端,记下电流表的示数为I1,再将R1的滑片调至最右端,记下电流表的示数为I2;

④写出小灯泡正常发光时电阻的表达式,RL=_____________(用R0I1I2表示),

 

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在“测量滑轮组机械效率”的实验中,小兵与同学们用同一滑轮组进行了三次实验(如图所示),实验数据记录如下表:

次数

钩码重/N

钩码上升距离/cm

弹簧测力计示数/N

弹簧测力计上升距离/cm

机械效率

1

2

10

0.8

30

83.3%

2

4

10

1.5

30

3

6

10

30

90.9%

 

 

 

1)实验时应沿竖直方向_______拉动弹簧测力计,并用刻度尺测出物体上升的高度;

2)表格中编号处的数据为_______;编号②处的数据为_______(观察丙图);

3)分析数据可得结论:使用同一滑轮组提升不同重物至同一高度时,提升的物重增加时,所做的额外功_______(选填“变大”、“变小”或“不变”);

4)分析数据可得结论:使用同一滑轮组,滑轮组的机械效率与物重的关系可能比较符合的图是_______

A. B. C. D.

5)若将此滑轮组换一种绕绳方法,不计绳重和摩擦,提升相同的物体时,滑轮组的机械效率____(选填“改变”或“不变”)。

 

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如图是探究平面镜成像特点的实验装置:

(1)此实验应在_____(填 “较暗” 或 “较亮”)环境进行。照图那样在桌面上铺一张大纸,纸上竖立一块玻璃板作为平面镜,用玻璃板代替平面镜是为了________,沿着玻璃板在纸上画一条直线,代表平面镜。把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面,再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛,竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去它跟前面那支蜡烛的像完全重合,由此可说明平面镜成像时,______________

(2)小明共进行了三次实验,用刻度尺分别测出蜡烛和像到玻璃板的距离,数据记录如表:

次数

 u(蜡烛到玻璃板的距离/cm

v(像到玻璃板的距离/cm

1

10

10

2

15

15

3

20

20

 

 

分析表中数据可以得出:平面镜成像时,________________

(3)当玻璃板后面的蜡烛与蜡烛A的像完全重合时,小明移去后面的蜡烛,并在蜡烛所在位置放一光屏,则光屏上______(填 “能” 或 “不能”)承接到蜡烛A的像,此现象说明平面镜所成的是 _______(填 “实”或“虚 ”)像;

(4)如果实验时将玻璃板竖直向上提起1cm 则蜡烛的像竖直向上移动______(填序号)。

A. 2cm    B. 1m    C. 0.5cm    D. 0cm

 

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如图甲所示是一种“一开五孔”插座(面板上有开关、两孔插座和三孔插座各一个)的正面图,开关控制这个插座,它的优点是可以消除因插头频繁插拔而产生的安全隐患,如图乙是这种插座的背面示意图。请用笔画线代替导线,完成图中的电路连接(插座已完成部分电路的连接)。要求开关S控制灯泡。

________

 

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