【題目】如圖甲是某科技興趣小組設(shè)計的一種電壓力鍋(銘牌如表所示),圖乙是簡易原理圖,A為密閉鍋體,鍋的內(nèi)部直徑為20cm,R1是加熱電阻,R2是保溫電阻,L為指示燈,其阻值為12Ω,S1為電源開關(guān),S2為壓力開關(guān)。閉合S1后,R1通電給壓力鍋內(nèi)的水加熱,鍋內(nèi)氣體壓強增大,當(dāng)鍋內(nèi)氣體壓強達到設(shè)定值時,水開始沸騰,此時壓力開關(guān)S2與觸點a分開,與觸點b接通,R2通電給壓力鍋內(nèi)的水保溫,電流表的示數(shù)比加熱狀態(tài)時減少了4.9A,水的沸點與氣體壓強p的關(guān)系如圖丙,π取3.14.求
(1)當(dāng)鍋內(nèi)氣體壓強達到設(shè)定值時,鍋內(nèi)氣體對鍋蓋的壓力
(2)電壓力鍋內(nèi)裝有初溫為20℃,質(zhì)量為5kg的水,從開始加熱到鍋內(nèi)氣壓達到設(shè)定值時,水吸收的熱量相當(dāng)于多少焦炭完全燃燒時產(chǎn)生的熱量(不計熱量損失,焦炭的熱值為3×107J/kg)
(3)R2的阻值
【答案】(1)6280N;(2)0.07kg;(3)2188Ω。
【解析】
(1)當(dāng)鍋內(nèi)氣體壓強達到設(shè)定值時,由表甲得出鍋內(nèi)氣體壓強,知道鍋蓋內(nèi)部直徑,可求得其面積,利用壓強公式求鍋內(nèi)氣體對鍋蓋的壓力;
(2)由表甲知,鍋內(nèi)壓強設(shè)定值p=200kPa,知道水的質(zhì)量、比熱容和水的初溫,利用Q吸=cm△t求水吸收的熱量;不計熱量損失,根據(jù)Q吸=Q放=mq可求得焦炭的質(zhì)量;
(3)保溫時,指示燈和電阻R2串聯(lián)接入電路,知道保溫功率和電源電壓,利用電功率的公式求電路總電阻,再根據(jù)串聯(lián)電阻關(guān)系求R2的阻值。
(1)由表格數(shù)據(jù)可知,當(dāng)鍋內(nèi)氣體壓強達到設(shè)定值時,氣體壓強p=200kPa=2×105Pa,
鍋蓋面積,
鍋內(nèi)氣體對鍋蓋的壓力F=pS=2×105Pa×3.14×10-2m2=6280N;
(2)當(dāng)鍋內(nèi)氣體壓強達到設(shè)定值p=200kPa時,水沸騰,由圖丙可知此時鍋內(nèi)溫度為120℃,水吸收的熱量:Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg℃)×5kg×(120℃-20℃)=2.1×106J,
不計熱量損失, Q吸=Q放=2.1×106J,焦炭的質(zhì)量;
(3)當(dāng)開關(guān)S2與觸點a點接通時,為加熱狀態(tài),此時電流,
當(dāng)開關(guān)S2與觸點b接通時,R2與L串聯(lián),為保溫狀態(tài),由題意可知,電路中的電流I=I加熱-△I=5A-4.9A=0.1A,保溫時電路總電阻:,則R2的阻值:R2=R-RL=2200Ω-12Ω=2188Ω。
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【題目】如圖所示的電路,閉合開關(guān)S,燈泡L1,L2均不發(fā)光,且電流表和電壓表指針均指在零刻度,F(xiàn)將燈泡L1和L2位置對調(diào),其余元件位置不變,重新閉合開關(guān)S時,發(fā)現(xiàn)兩只燈泡仍不發(fā)光,電流表指針仍然不動,但電壓表的指針發(fā)生了明顯偏轉(zhuǎn),依據(jù)上述信息可以判斷
A. 燈泡L1的燈絲斷了 B. 燈泡L2的燈絲斷了
C. 電源接線處松脫 D. 電流表損壞了
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【題目】如圖所示,8個相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水,仔細調(diào)節(jié)水的高度,敲擊它們,就可以發(fā)出“1.2.3.4.5.6.7.i”的聲音來;而用嘴吹每個瓶子的上端,可以發(fā)出哨聲。則下列說法正確的是
A. 敲擊瓶子時,聲音只是由瓶本身的振動產(chǎn)生的
B. 敲擊瓶子時,聲音只是由瓶中水柱的振動產(chǎn)生的
C. 用嘴吹氣時,哨聲是由瓶中空氣柱振動產(chǎn)生的
D. 用嘴吹氣時,哨聲是由瓶中水柱的振動產(chǎn)生的
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【題目】如圖所示電路中,燈泡L上標(biāo)有“12V 0.2A”字樣,R為定值電阻。閉合開關(guān)S后,燈泡L恰好正常發(fā)光,電壓表的示數(shù)為3V,通過計算回答:
(1)燈泡L的額定功率是多少瓦?
(2)定值電阻R的阻值是多少歐?
(3)整個電路在5min內(nèi)消耗的電能是多少焦?
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【題目】在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中
(1)為了使蠟燭的像出現(xiàn)在光屏的中央,應(yīng)調(diào)整蠟燭,凸透鏡和光屏,使它們的中心在_____
(2)如圖甲所示,在蠟燭在光屏上成倒立,等大的像,則凸透鏡的焦距f=_____cm,若保持凸透鏡的位置不變,將蠟燭逐漸靠近凸透鏡,要使光屏上仍能得到清晰的像,光屏應(yīng)_____(選填“靠近”“遠離”)凸透鏡
(3)如圖乙所示,將蠟燭放在P點的位置,若切除凸透鏡中間的陰影部分,再將剩余部分靠攏合在一起,蠟燭能成_____個像
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【題目】在探究光的反射規(guī)律的實驗中,小明設(shè)計了如圖所示的實驗:將平面鏡放在水平桌面,硬紙板豎直地立在平面鏡上,硬紙板上的直線ON垂直于鏡面,右側(cè)紙板可繞ON轉(zhuǎn)動。
(1)如圖甲,當(dāng)硬紙板在同一平面上,使一束光貼著紙板沿某一方向射到O點,經(jīng)平面鏡反射,沿另一個方向射出。當(dāng)入射光EO向ON靠近的過程中,發(fā)現(xiàn)反射光OF_____(選填“靠近”或“遠離”)ON.為了精確探究反射規(guī)律,除了圖中的器材,還需要刻度尺、_____和_____。
(2)如圖乙,保持左側(cè)紙板和入射光的位置不變,將右側(cè)紙板繞ON轉(zhuǎn)動,此時在右側(cè)紙板上不能看到反射光,由此可以得出反射光線、入射光線和法線_____的結(jié)論。
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【題目】早期的風(fēng)光互補發(fā)電巧妙利用太陽光強時風(fēng)速小,光弱時風(fēng)速大的自然特點,使風(fēng)能、光能互補,從而基本保證發(fā)電功率穩(wěn)定。
(1)風(fēng)能和光能都來源于_____,屬于_____能源。若太陽光弱的時候風(fēng)速小,_____(選填“能”或“不能”)實現(xiàn)風(fēng)光互補發(fā)電。
(2)風(fēng)機功率和風(fēng)速的三次方成正比,風(fēng)速加倍,其功率增加到原來的_____倍。光伏功率和光的輻射量有關(guān),單位面積光能的功率叫光的輻射量,其單位是_____。
(3)用風(fēng)光互補發(fā)的電對額定功率P的用電器供電,風(fēng)機功率為P1,光伏功率為P2,當(dāng)P1+P2=_____,用電器正常工作。如圖乙是某風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)一段時間內(nèi)功率變化的圖線,在_____(選填“9”或““11”)點鐘左右,光伏功率最大。對于額定功率為1kW的用電器,在13點~16點這段時間里,風(fēng)光互補發(fā)的電_____(選填“能”或“不能”)滿足其工作。
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【題目】在如圖所示的電路中,電源電壓恒為9V,滑動變阻器R的規(guī)格為“20Ω 1A”,燈泡L上標(biāo)有“6V 3W”的字樣,假設(shè)燈絲的電阻不變。閉合開關(guān)S,在不損壞電路元件的情況下,下列說法正確的是( )
A. 在滑片P向左移動的過程中,燈泡的亮度變暗
B. 燈泡的電阻為2Ω
C. 滑動變阻器允許的調(diào)節(jié)范圍是6~20Ω
D. 滑動變阻器允許的調(diào)節(jié)范圍是10~20Ω
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