【题目】吴丽设计了一个内有水箱的孵化箱．利用图甲所示电路，对水箱内的水加热．电路中R是阻值恒为40Ω的发热电阻，R0是阻值恒为160Ω的调控电阻；S为温控开关，当温度等于或低于37℃时闭合，温度等于或高于42℃时断开，使箱内沮度维持在37℃到42℃ 之间；额定电压为220V．请完成下列问题：
（1）在额定电压下，发热电阻R工作的最大发热功率和最小发热功率各为多少瓦特？
（2）设计完成后，吴丽对孵化箱进行了工作测试．从孵化箱温度刚刚变为42℃开始计时，电路中的电流随时间变化的图像如图乙．
Ⅰ．测试时的实际电压为多少伏特？
Ⅱ．工作测试一个小时，电路消耗的电能为多少度？
Ⅲ．已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）．假设升温过程中．发热电阻发出的热量全部被水吸收，不考虑热量散失，则测试时水箱内水的质量为多少千克？（本小问结果可用分数表示）
【答案】（1）1210W ；242W（2）200V ；0.4356度 ；0.58kg
【解析】
(1)S断开时两电阻串联，电阻较大，功率较小，较小功率为：
；
S闭合时只有电阻R工作，电阻较小，功率较大，较大功率为：
；
(2)i从孵化箱温度刚刚变为42℃开始计时，此时开关S断开，两电阻串联，由图乙知此时的电流为1A，
根据
知测试时的实际电压为：
U=I（R+R0）=1A×（40Ω+160Ω）=200V；
ii由图乙知一个循环较大功率工作10s，较小功率工作40s，总共50s，工作测试一个小时，总共有
循环，较大功率总共工作：
10s×72=720s=0.2h
较小功率总共工作：
40s×72=2880s=0.8h
电路消耗的电能：
W=P大t1+P小t2=1.21kW×0.2h+0.242kW×0.8h=0.4356kWh；
iii加热一次消耗的电能：
W′=P大t1′=1210W×10s=12100J
根据Q=cm△t得水的质量：
答：(1)在额定电压下，发热电阻R工作的最大发热功率和最小发热功率各为1210W和242W；
(2)ⅰ测试时的实际电压为200伏特；
ⅱ工作测试一个小时，电路消耗的电能为0.4356度；
ⅲ测试时水箱内水的质量为0.58千克。
名校课堂系列答案科目：初中物理 来源： 题型：
【题目】物理兴趣小组设计了一个便携式水深测量仪。它主要是由探头A和控制盒B构成，它们之间用有绝缘皮的细导线相连形成回路，如图甲所示。其中探头A是一个底面积为10cm2、高5cm、重2.5N的圆柱体，探头A的底部为压敏电阻R（R与水接触的表面涂有绝缘漆），工作时底部始终与水平面相平，压敏电阻R随表面压力大小的变化如图乙所示。A和B间的电路连接关系如图丙所示，其中电源电压恒为3V，电流表盘改装成深度表（导线的重力与体积均不计）。兴趣小组的同学将探头A缓慢放入水中，求：
（1）探头A有
体积浸入水中时，R底部受到水的压强是多少Pa？
（2）探头A全部浸入水中时，导线对探头A的拉力是多少N？
（3）将探头投入看似不深的水平池底，静止时（R与池底未紧密结合）导线已松弛，电流表示数是0.4A，则表盘0.4A处应该标水的深度值为多少m？
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【题目】建在布伦特冰架上的英国“哈雷六号”南极科考站，是世界上第一个可移动的科考站。2017年1月，该科考站所在的冰川出现了大裂口，将危及科考站，该站决定搬迁。如图是搬迁过程中的照片。
（1）布伦特冰架虽然与陆地上的冰相连，但每年会远离大陆向大海漂移400米。以陆地为参照物，布伦特冰架漂移的速度为_____米/天。（计算结果精确到0.1米/天）
（2）为了便于移动，需要使用液压装置将舱体抬高，以确保科考站可以进行整体移动。在缓慢上升过程中，舱体的重力势能逐渐_____。（填“增大““减小“或“不变“）
（3）牵引车的轮胎有很深的斜花纹，是为了在行驶过程中增大_____，防止打滑。
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【题目】某电热水壶内部电热丝的阻值为40 Ω，接在电路中后通过的电流为5 A，通电8 min，能够将2 kg水从20℃加热到70℃.不计温度对电阻的影响，已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），求：
（1）这壶水吸收的热量；
（2）此电热水壶的热效率.
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【题目】如图为扬声器的示意图，当从 P、Q 两端输入携带声音信息、时刻变化的电流时，线圈就受到时刻变化的力的作用，从而带动纸盆振动起来，发出声音．下列判断正确的有
A. 发电机原理与扬声器相同
B. 电动原理与扬声器相同
C. 在P、Q 两端接上灵敏电流计，拉动纸盆来回运动．电流计指针会来回偏转
D. 在 P、Q 两端输入大小、方向均不变的电流时，扬声器会持续发出同一个声音
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【题目】用如图所示的a、b两个电路进行“串联电路和并联电路的比较”的探究活动，在保持电源不变的条件下，他们所记录的实验结果如下，你认为其中不可能的是
A. 在a电路中，当灯L1和灯L2都发光时，取下灯L1，灯L2将会熄灭
B. 在a电路中再串联一个小灯泡，接通电路后，灯L1和灯L2发光会变暗
C. 在b电路中，当灯L1和灯L2都发光时，取下灯L1，灯L2将会熄灭
D. 在b电路中，当灯L1和灯L2都发光时，取下灯L1，灯L2将不会熄灭
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【题目】现有30包大米一总质质量为l50kg．小明想尽快将它们搬上l0m高处的库房．如图为小明可以提供的用于搬动物体的功率与被搬运物体质量之间的关系图像．由图可知他可以提供的最大功率为_______W；为了尽可能快地将大米搬上库房，他每次应搬_______包．若每次下楼时问是上楼时间的一半，则他最快完成搬运任务并返回原地所用的时间_______s．（g=l0N/kg）
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【题目】某实验小组在测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示，第1、2、3次实验装置分别如图甲、乙、丙所示。
次数 | 钩码重G/N | 钩码上升高度h /m | 有用功 W有/J | 测力计拉力F/N | 测力计移动距离s/m | 总功 W总/J | 机械效率η |
1 | 2 | 0.1 | 0.2 | 0.9 | 0.3 | 0.27 | 74.1% |
2 | 4 | 0.1 | 0.4 | 1.6 | 0.3 | 0.48 | 83.3% |
3 | 4 | 0.1 | 1.1 | 0.5 | 0.55 |
（1）比较第1次实验和第2次实验，可得结论：使用同样的滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率越______________ 。
（2）第3次实验中的机械效率是_____________。
（3）第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多，动滑轮自重增大，对动滑轮所做的额外功_________ (选填“增大”、“减小”或“不变”)，因而，由第2、3次实验可知：滑轮组的机械效率与_________ 有关。
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