【題目】某興趣小組設(shè)計(jì)了一種智能化的電熱水器,如圖所示,它主要由工作電路和控制電路兩部分組成,工作電路可以在保溫和加熱兩檔之間切換,當(dāng)磁控開關(guān)L線圈中的電流等于或大于20mA時(shí),磁控開關(guān)L的簧片吸合(簧片與線圈電阻不計(jì)),當(dāng)線圈中的電流小于20mA時(shí)簧片斷開,光敏電阻R隨光照強(qiáng)度E(表示光照射強(qiáng)弱的物理量,單位是坎德拉,符合cd)變化的關(guān)系如下表所示,當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí):
光照強(qiáng)度E/cd | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
光敏電阻R/Ω | 18 | 9 | 6 | 4.5 | 3 |
(1)若控制電路中R0=82Ω,U2=2V,當(dāng)光強(qiáng)E達(dá)到多少時(shí),控開關(guān)的簧片恰好吸合?
(2)當(dāng)線圈中的電流等于20mA時(shí),工作電路處于何種檔位?將質(zhì)量為2kg的水由50℃加熱至100℃需吸收多少熱量?
(3)若工作電路在加熱和保溫兩種狀態(tài)時(shí)R1的功率之比為25:9,求R1與R2的比值.
【答案】
(1)解:因當(dāng)磁控開關(guān)L線圈中的電流等于或大于20mA時(shí),磁控開關(guān)L的簧片吸合(簧片與線圈電阻不計(jì)),根據(jù)歐姆定律I= ,電路的總電阻:
R串聯(lián)= = =100Ω,
因R0=82Ω,由電阻的串聯(lián),光敏電阻:
R=R串聯(lián)﹣R0=100Ω﹣82Ω=18Ω,
由表中數(shù)據(jù)可知,此時(shí)光強(qiáng)E達(dá)到1cd;
答:若控制電路中R0=82Ω,U2=2V,當(dāng)光強(qiáng)E達(dá)到1cd時(shí),控開關(guān)的簧片恰好吸合;
(2)解:由題意,當(dāng)線圈中的電流等于20mA時(shí),磁控開關(guān)L的簧片吸合,因不計(jì)簧片與線圈電阻,R2短路,電路只有R1;
當(dāng)磁控開關(guān)L的簧片斷開時(shí),R2與R1串聯(lián),由串聯(lián)的電阻規(guī)律此時(shí)電路的總電阻變大,
根據(jù)P=UI= ,因電源電壓不變,故此時(shí)工作電路的功率較大,處于加熱檔位;
將質(zhì)量為2kg的水由50℃加熱至100℃需吸收的熱量:
Q=cm△t=4.2×103J(/kg°C)×2kg×(100°C﹣50°C)=4.2×105J;
答:當(dāng)線圈中的電流等于20mA時(shí),工作電路處于加熱何種檔;將質(zhì)量為2kg的水由50℃加熱至100℃需吸收多少熱量4.2×105J;
(3)解:由(2)知,電路只有R1時(shí)為加熱狀態(tài),兩電阻串聯(lián)時(shí)為保溫狀態(tài),根據(jù):
P=UI= ,對(duì)R1而言,兩種狀態(tài)下的功率與電壓的平方成正比,即:
= ,
即: = = = ,
= ﹣﹣﹣﹣①
在保溫電路中,由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律有:
U 1保+U 2保=U﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,將②代入①有:
= ,
整理有:
= ,在保溫電路中,根據(jù)分壓原理:
= = ,
即: = .
答:若工作電路在加熱和保溫兩種狀態(tài)時(shí)R1的功率之比為25:9,R1與R2的比值為2:3.
【解析】(1)由題意,根據(jù)歐姆定律求串聯(lián)的電阻,再由電阻的串聯(lián)求R,根據(jù)表中數(shù)據(jù)得出光強(qiáng);(2)線圈中的電流等于20mA時(shí),磁控開關(guān)L的簧片吸合,電路中只有R1 , 根據(jù)P=UI= ,由功率大小確定工作電路處于何種檔位; 已知水的初溫和末溫,根據(jù)Q=cm△t求吸收的熱量;(3)由(2)兩種狀態(tài),根據(jù)P=UI= ,對(duì)R1而言,兩種狀態(tài)下的功率與電壓的平方成正比,得出R1在兩種不同狀態(tài)下的電壓之比,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,在保溫電路中,由串聯(lián)電路的分壓原理求出電阻之比.
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科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】汽車遇到意外情況時(shí)緊急停車要經(jīng)歷反應(yīng)和制動(dòng)兩個(gè)過程,汽車在反應(yīng)過程做勻速直線運(yùn)動(dòng),在制動(dòng)過程做變速直線運(yùn)動(dòng),如圖所示。若汽車以20 m/s的速度在平直的公路上行駛,緊急停車時(shí),在反應(yīng)過程中,汽車行駛了14 m,制動(dòng)過程中所用的時(shí)間為2.3 s。汽車在兩個(gè)過程中通過的總距離為30 m。求:
(1)汽車在反應(yīng)過程所用的時(shí)間;
(2)緊急停車全程的平均速度。
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【題目】杭州灣跨海大橋全長36 km,是目前世界上最長的跨海大橋。爸爸駕車帶小明去感受大橋的風(fēng)采,如果小車內(nèi)顯示速度的表盤示數(shù)如圖所示,那么該車此時(shí)的運(yùn)動(dòng)速度為_______m/s(保留一位小數(shù)),車輛勻速通過整個(gè)大橋需_______h。爸爸問小明:“為什么我看到橋兩邊的路燈都往后退呢?”小明說:“這是因?yàn)槟氵x擇了____為參照物!
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【題目】如圖所示,在筷子上捆一些棉花,做一個(gè)活塞,用水蘸濕棉花后插入兩端開口的竹管中,用嘴吹管的上端,可以發(fā)出悅耳的哨音。上下推拉活塞,并用相同的力吹管的上端時(shí),下列說法錯(cuò)誤的是( )
A. 哨音是由管內(nèi)空氣振動(dòng)產(chǎn)生的
B. 哨音是通過空氣傳到別人耳朵的
C. 向上推活塞時(shí),吹出的哨音響度會(huì)變大
D. 向下拉活塞時(shí),吹出的哨音音調(diào)會(huì)變低
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【題目】小明和小聰探究光的反射規(guī)律,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。
(1)圖中反射角是____度。
(2)將紙板B向后折轉(zhuǎn)一定角度,在B板上____(選填“能”或“不能”)看到反射光。
(3)在研究反射角和入射角的關(guān)系時(shí),收集數(shù)據(jù)如下表:
小明分析表中數(shù)據(jù),得出反射角等于入射角的結(jié)論,小聰說此結(jié)論不具有普遍性,請(qǐng)指出實(shí)驗(yàn)中的不足并加以改進(jìn):_________ 。
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【題目】下列關(guān)于電功率的說法中正確的是( )
A.電功率是表示電流做功多少的物理量
B.用電器在相同的時(shí)間內(nèi)消耗的電能越多,電功率越大
C.串聯(lián)的幾只燈泡工作時(shí),電阻大的燈泡的電功率小
D.燈泡兩端的電壓不等于其額定電壓時(shí),消耗的電功率可以等于其額定功率
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【題目】(綿陽中考)二氧化碳?xì)怏w被壓縮、降溫到一定程度,就會(huì)形成白色的、像雪一樣的固體,俗稱干冰.干冰被拋到空中,會(huì)迅速變?yōu)闅怏w,促使其周圍水蒸氣凝結(jié)成水滴或小冰晶,實(shí)現(xiàn)人工降雨.下列關(guān)于上述描述中包含的物態(tài)變化的說法,正確的是( )
A. 二氧化碳?xì)怏w變成干冰,是凝華
B. 水蒸氣凝結(jié)成水,是凝固
C. 干冰變成二氧化碳?xì)怏w,放出熱量
D. 水蒸氣凝結(jié)成小冰晶,吸收熱量
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【題目】小波在“探究通電螺線管外部磁場的方向”實(shí)驗(yàn)中,組裝了如圖(1)所示電路,實(shí)驗(yàn)時(shí):
(1)可通過觀察判斷通電螺線管的磁極。
(2)為了探究通電螺線管外部磁場的方向與電流方向是否有關(guān)?實(shí)驗(yàn)中是通過來改變通電螺線管中電流的方向。
(3)如圖(2)所示是通電螺線管周圍的有機(jī)玻璃板上的小磁針分布狀態(tài),觀察可知通電螺線管的外部磁場與的磁場相似。
(4)本實(shí)驗(yàn)經(jīng)過改進(jìn),還可以探究通電螺線管外部磁場的強(qiáng)弱與電流大小的關(guān)系。請(qǐng)說出一種你的改進(jìn)方法。
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【題目】大山同學(xué)測量額定電壓為3.8V的小燈泡的額定功率,當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí),電流表的示數(shù)如圖所示,則通過小燈泡的電流是A,小燈泡的電阻是Ω.
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