【題目】某電熱水器具有加熱和保溫功能,其工作原理如圖甲所示。其中控制電路中的電磁鐵線圈電阻不計,R為熱敏電阻,熱敏電阻中允許通過的最大電流Ig15mA,其阻值R隨溫度變化的規(guī)律圖象如圖乙所示,電源電壓U恒為6V,當(dāng)電磁鐵線圈中的電流I8mA時,電磁鐵的銜鐵被吸下,繼電器下方觸點a、b接觸,加熱電路接通:當(dāng)電磁鐵線圈中的電流I8mA時,繼電器上方觸點c接觸,保溫電路接通,熱敏電阻R和工作電路中的三只電阻絲R1R2、R3,均置于儲水箱中,U2220V,加熱時的功率P加熱2200W,保溫時的功率P保溫110W,加熱效率η90%R22R1,水的比熱容,c4.2×103J/kg℃),水箱內(nèi)最低溫度為0℃。

1)為使控制電路正常工作,保護(hù)電阻R0的阻值至少為多大?若R0為該值,試求熱水器剛開始保溫時水的溫度。

2)電阻絲R1、R2、R3的阻值分別為多少歐姆?

3)該熱水器在加熱狀態(tài)下,將44kg、20℃的水加熱到50℃需要多少時間?

【答案】1450Ω70℃。(233Ω、66Ω、374Ω;(32800s。

【解析】

1).由題意可知,熱敏電阻中允許通過的最大電流I015mA,電源電壓U16V,

控制電路中最小值:

R總小=400Ω

當(dāng)水箱內(nèi)最低溫度為0℃時,熱敏電阻阻值最小,R最小,

R最小100Ω

保護(hù)電阻R0的最小值,保護(hù)電阻阻值至少為:

R0R總小R最小400Ω100Ω300Ω

熱水器剛開始保溫時,控制電路中的總電阻:

R=750Ω,

熱敏電阻的阻值為:

RRR最小750Ω300Ω450Ω,

由圖乙可知,此時水溫為70℃;

2).由題意和電路圖知:銜鐵被吸下時,R1、R2并聯(lián),電熱水器處于加熱狀態(tài),

P加熱+2200W,且R22R1

所以+2200W,

2200W,

2200W,

解得:R133Ω,

R22R12×33Ω66Ω;

根據(jù)題意可知,電磁繼電器上方觸點和觸點c接通時,電熱水器處于保溫狀態(tài),則由電路圖知,此時R2、R3串聯(lián),

根據(jù)電阻的串聯(lián)特點和歐姆定律可得保溫功率:

P保溫110W,即110W

解得:R3374Ω;

3).水吸收的熱量:

Qcmtt0)=4.2×103J/kg℃)×44kg×(50℃﹣20℃)=5.544×106J

根據(jù)熱效率公式η可得,

加熱電路消耗的能量:

W6.16×106J,

加熱時間:

t=2800s

答:(1).為使控制電路正常工作,保護(hù)電阻R0的阻值至少為450Ω;

R0為該值,熱水器剛開始保溫時水的溫度為70℃。

2).電阻絲R1、R2、R3的阻值分別為33Ω、66Ω、374Ω;

3).該熱水器在加熱狀態(tài)下,將44kg、20℃的水加熱到50℃需要2800s

練習(xí)冊系列答案
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【題目】如圖所示,過山車是一項驚險刺激的游戲項目,下列關(guān)于過山車的機械能說法正確的是()

A. 剛開始過山車勻速被拉升時,機械能不變

B. 過山車向下俯沖時,重力勢能轉(zhuǎn)化為動能

C. 通過環(huán)形軌道最高點時,重力勢能最大,動能為0

D. 過山車在運行過程中機械能守恒

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【題目】如圖甲所示為小明同學(xué)“探究水沸騰時溫度變化特點”的實驗,請回答下列問題:

剛開始時,燒杯內(nèi)溫度計的示數(shù)如圖乙所示,此時溫度計的示數(shù)為_____℃。

實驗現(xiàn)象中,水沸騰時水中氣泡的情形應(yīng)為圖中的_____(填“A”或“B”)圖。

在水沸騰過程中,將酒精燈撤掉時,會觀察到水繼續(xù)沸騰一會兒。理由是:_____。

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【題目】學(xué)習(xí)了密度和浮力的相關(guān)知識后,某學(xué)校綜合實踐活動小組利用彈簧測力計、合金塊、細(xì)線、已知密度的多種液體、筆、紙等,設(shè)計改裝成一支密度計。他們的做法是:在彈簧測力計下面掛一個大小適度的合金塊,分別將合金塊完全浸沒在水和煤油中,靜止時彈簧測力計示數(shù)如圖所示,在彈簧測力計刻度盤上標(biāo)上密度值。再將合金塊分別完全浸沒在不同的校驗液體中,重復(fù)上述操作,反復(fù)校對檢驗。這樣就制成一支測定液體密度的密度計。(g=10N/kgρ煤油=0.8×103kg/m3

1)求合金塊的密度。

2)利用學(xué)過的公式原理,從理論上分析推導(dǎo)說明,待測液體的密度和彈簧測力計的示數(shù)的關(guān)系式。指出改裝的密度計刻度是否均勻?改裝后密度計的分度值是多少?決定密度計量程大小的關(guān)鍵因素是什么?

3)計算說明密度為2.0×103kg/m3的刻度應(yīng)該標(biāo)在彈簧測力計的哪個位置?

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【題目】如圖所示,電路中電源電壓保持不變,小燈泡標(biāo)有“3V 1.5W字樣,不考慮燈泡電阻隨溫度的變化,滑動變阻器R的最大阻值為24Ω,電流表量程為00.6A,電壓表量程為03V.當(dāng)開關(guān)S閉合后,滑動變阻器R接入電路的電阻為時小燈泡正常發(fā)光。為了保證電路安全,小燈泡電壓不超過額定電壓,兩電表的示數(shù)均不超過所選量程。在滑片P滑動過程中,下列說法

①電源電壓為4.5V

②變阻器接入電路的阻值范圍是12Ω

③小燈泡的最小功率為0.135W

④電路的最大功率2.25W

A. 只有①②正確B. 只有③④正確

C. 只有①②④正確D. ①②③④都正確

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【題目】圖中的通電螺線管磁極極性標(biāo)注正確的是

A. B. C. D.

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【題目】下面是小明同學(xué)“測量不規(guī)則小石塊密度”的實驗報告,請你將空缺處補充完整。

(實驗)測量不規(guī)則小石塊密度

實驗?zāi)康模河锰炱胶土客矞y量小石塊的密度

實驗器材:天平(砝碼)、量筒、水、細(xì)線和小石塊

實驗原理:_____

主要實驗步驟:

1)將天平放在水平桌面上,游碼置于標(biāo)尺的零刻度處,發(fā)現(xiàn)天平的指針如圖甲所示,此時應(yīng)將平衡螺母向_____(填“左”或“右”)調(diào)節(jié),使天平橫梁平衡。

2)用天平測量石塊質(zhì)量時,示數(shù)如圖乙所示;

3)向量筒中倒入適量的水,水面所到達(dá)的刻度如圖丙所示;

4)將小石塊完全浸沒在量筒的水中,水面所到達(dá)的刻度如圖丁所示。

實驗數(shù)據(jù)記錄及數(shù)據(jù)處理:在虛線框內(nèi)設(shè)計一個記錄上述實驗數(shù)據(jù)的表格,并將數(shù)據(jù)及所得結(jié)果填入表中_____

實驗評估:另一同學(xué)的實驗方法是先用水和量筒測出石塊體積,再取出石塊放在天平上測石塊質(zhì)量,這種實驗方法測出的石塊密度值比真實值_____(選填“偏大”或“偏小”)。

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【題目】圖為某品牌電飯鍋的簡化電路圖,均為電熱絲,S1是溫度自動控制開關(guān),電飯鍋的部分參數(shù)如表所示。求:

額定電壓

220V

高溫檔

1320W

低溫檔

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1)將鍋內(nèi)2kg的水從20℃加熱到100℃,水吸收的熱量:(已知水的比熱容為

2)電熱絲的阻值。

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1)從細(xì)線斷裂到物體A下落到容器底部的過程中,求重力對物體A所做的功。

2)物體A下落到容器底部穩(wěn)定后,求水對容器底部的壓強。

3)閱讀后解答:

當(dāng)細(xì)線斷裂后,物體A所受重力與浮力將不平衡,物體A所受重力與浮力之差稱為物體A所受的合外力F(不計水對物體A的阻力),由牛頓第二定律可知:所受的合外力會使物體產(chǎn)生運動的加速度a,并且合外力與加速度之間關(guān)系式為:Fma(式中的F單位為N,a的單位為m/s2,m為物體的質(zhì)量,其單位為kg

通過閱讀以上材料,求物體A從全部浸沒于水面之下時至恰好沉到圓柱形容器底部的過程中加速度a的大小。

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