【题目】小洋妈妈在国外旅游时买了一台家用智能电热马桶盖(如图甲),小洋从此立志学好物理,长大后创新设计推进“中国造”.图乙是小洋设计的便座加热电路,R1和R2是两个定值电阻(表示两个电热丝),单刀双掷开关S2可接a或b,该电路通过开关S1和S2的不同接法组合,实现“高温挡、中温挡、低温挡”三种加热功能(见下表).
S1 | 断开 | 断开 | 闭合 | 闭合 |
S2 | 接b | 接a | 接a | 接b |
功率 | P0=0 | P1=22W | P2=44W | Px |
(1)求R1和R2的阻值;
(2)求出表中的“Px”;
(3)老年人在冬天坐上冰冷的马桶是很难受的,假设小洋想让马桶圈的温度升高4℃,则用“中温挡”加热的方式需要多长时间.(设电热丝发热全部被马桶圈吸收,马桶圈的质量m=500g,马桶圈材料的比热容c=0.44×l03J/(kg℃))
【答案】
(1)解:由题中表格和电路图可知,当断开S1,将S2接a点时,定值电阻R1和R2 串联,电路功率P1=22W,
由串联电路特点和P= 可得,
P1= =
=22W,
所以R1+R2=2200Ω,
当开关S1闭合、S2接a时,电路为R1的简单电路,电路功率P2=44W,
由P= 可得:R1=
=
=1100Ω,
所以R2=2200Ω﹣R1=2200Ω﹣1100Ω=1100Ω
答:R1和R2的阻值都为1100Ω
(2)解:由题中表格和电路图可知,当开关S1闭合、S2接b时,R1与R2并联,
由并联电路特点和P= 可得:
Px= +
=
+
=88W
答:表中的Px=88W
(3)解:马桶圈吸收的热量:
Q=cm△t=0.44×l03J/(kg℃)×0.5kg×4℃=880J,
中温档加热功率P中温=P2=44W,
电热丝发热全部被马桶圈吸收,由P= 可得用“中温挡”加热的方式需要的时间:
t= =
=
=20s
答:想让马桶圈的温度升高4℃,用“中温挡”加热的方式需要20s
【解析】(1)当断开S1 , 将S2接a点时,定值电阻R1和R2 串联;开关S1闭合、S2接a时,电路为R1的简单电路.由P= 计算R1和R2的阻值;(2)当开关S1闭合、S2接b时,R1与R2并联,由电路特点和P=
计算Px;(3)利用吸热公式求马桶圈吸收的热量,由P=
计算用“中温挡”加热的方式需要的时间.
【考点精析】关于本题考查的电功率的计算公式,需要了解计算电功率公式:P =W/t ;P=UI ; 式中单位P→瓦(w);W→焦;t→秒;U→伏(V);I→安(A)计算电功率还可用公式:P=I2R和P= U2/R才能得出正确答案.
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【题目】如图所示,电源两端电压U保持不变,电阻R1的阻值为6Ω,电阻R2的阻值为18Ω. 当开关S闭合时,电压表示数为 3V.求:
(1)电流表的示数 I;
(2)电源两端的电压 U.
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【题目】如图所示电路,电源电压恒为4.5V,灯L标有“3V 0.9W”(灯泡阻值不变),滑动变阻器R上标有“50Ω 1A”的字样,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A,为了保证电路中各元件安全工作,电路中允许通过的最大电流为A,灯泡的最小电功率为W,滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是Ω.
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【题目】如图是我们夏天常用的电蚊香器,接通电源后发热体就会给固体药品加热,我们就可以安稳地睡觉了,根据上面描述请回答下列问题:
(1)电蚊香器是利用什么原理工作的?
(2)为甚给电蚊香器通电一段时间后,蚊香片的气味会更浓?
(3)电蚊香器的电源插头为什么可以使用两脚插头?
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【题目】“Smartflower Pop”是一款太阳能电池板,它能确保与日照方向始终垂直,使其吸收的太阳能最多.该电池板有自动清洁装置,使得它的工作效率比沾满灰尘的电池板更高.白天,太阳能电池发出的电直接供给家用电器工作,多余部分存储在蓄电池中.
(1)太阳能属于能源选填(“常规”或“新”),太阳能电池将光能转化为能.
(2)“Smartflower Pop”晚间自动清洁一次需要1h,此时的耗电功率为1kW,则自动清洁一次消耗的电能为多少焦?与多少千克的焦炭完全燃烧产生的热量相等.(焦炭的热值q=3×107J/kg)
(3)若叶片面积为25m2 , 白天太阳能电池接收太阳辐射的平均功率为1000W/m2 , 光电转化效率为20%.某日,白天家庭耗电的平均功率为4kW,蓄电池的充电效率为84%,晚上若将当天存储的电能全部转化为内能,可将60kg的水从20℃加热到68℃,求当天的日照时间为多少小时.
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【题目】某同学家的高压锅盖出气孔的横截面积为12mm2,限压阀的质量为84g。请你通过计算:该高压锅烧水时锅内最大蒸汽压强为_____Pa.当锅内温度升高至100℃时,锅内气体会把排气孔的活塞顶起,这时锅密 封,锅内温度持续升高,气体压强增大,当压强增至最大值时,气体就会冲开限压阀,设锅内气压每增加2.5×103Pa,水的沸点相应增加1℃,求水温最高可以达到_____摄氏度。(g取10 N/kg,大气压值取1.0×105Pa)
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【题目】水蒸气能点燃火柴吗?做如图所示实验,加热烧瓶中的水使之沸腾,水蒸气通过加热的铜管喷出:把火柴靠近铜管口处,火柴被加热;迅速从蒸气中移开,火柴燃着了。
(1)A处气压大于标准大气压,则烧瓶内沸水的温度应_____100℃(选填“高于”“低于”或者“等于”);
(2)B处水蒸气对点燃火柴所起的作用是加热使火柴温度达到_____;
(3)火柴移离蒸气才能燃烧,是因为和_____发生了充分接触。
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【题目】当定值电阻R两端的电压由U1(U1≠0)增大到U2时,通过它的电流由I1增大到I2 . 电压增加量△U=U2﹣U1 , 电流增加量△I=I2﹣I1 , 电功率增加量为△P,则( )
A.R=
B.R=
C.△P=△U△I
D.△P=△U(I1+I2)
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【题目】如图所示,图甲是小车甲运动的s﹣t图象,图乙是小车乙运动的v﹣t图象,由图象可知( )
A. 甲车速度大于乙车速度
B. 甲、乙两车都由静止开始运动
C. 甲、乙两车都以10m/s匀速运动
D. 甲、乙两车经过5s通过的路程都是10m
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