【题目】如图所示某家用电压力锅及其工作原理图,R1、R2分别是主加热器和保压加热器,R1的额定功率为800W;L是用来指示电压力锅工作状态的变色发光二极管,当通过它的电流小于40mA时,发红光,达到40mA时,开始发绿光,只要有电流通过L其两端电压就恒为2V;R0是特殊电阻,其阻值随锅内温度变化而改变;接通电路,开关S自动与触点a、b闭合,开始加热,当锅内水温达到105℃时,S自动与a、b断开,并与触点c接通,开始保压,此时锅内水温不变,且未沸腾.
求:
(1)电压力锅正常工作时,若指示灯L发绿光,R0的最大阻值是多少?
(2)当锅内气压为110kPa时,锅内气体对面积为400cm2的锅盖的压力多大?
(3)在保压状态下,加热器正常工作1h耗电0.2kWh,R2的阻值是多少?
(4)用该压力锅对5L、20℃的水加热,正常工作35min,水温升高到多少℃?【已知消耗的电能有90%被有效利用,水的比热容为4.2×103J/(kg℃)】
【答案】
(1)解:要使指示灯发绿光,电路中的最小电流I=40mA=0.04A,L两端电压恒为UL=2V,
根据串联电路电压规律可知,R0两端电压:
U0=U额﹣UL=220V﹣2V=218V;
由I= 得,R0的最大阻值:
R0= =
=5450Ω;
答:R0的最大阻值为5450Ω;
(2)解:锅内气压为P=110kPa=1.1×105Pa.锅盖面积S=400cm2=0.04m2.
由P= 得,锅内气体对锅盖的压力:
F=PS=1.1×105Pa×0.04m2=4400N.
答:当锅内气压为110千帕时,锅内气体对锅盖(400厘米2)的压力为4400N;
(3)解:保压时,加热器R2工作,加热器电功率:
P2= =
=0.2kW=200W,
由P= 得,R2的阻值:
R2= =
=242Ω;
答:R2的阻值为242Ω;
(4)解:假设电压力锅在35min内一直处于加热状态,
则水吸收的热量:
Q吸=η(P1+P2)t
=90%×(800W+200W)×35×60s
=1.89×106J,
水的体积V水=5L=5dm3=5×10﹣3m3,
水的质量:m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×5×10﹣3m3=5kg,
由Q吸=c水m水(t﹣t0)得,水的末温:
t=t0+
=20℃+
=110℃,
由于锅内水温达到105℃时,压力锅处于保压状态,温度保持不变,
所以吸热后水温升高到105℃.
答:用该压力锅对5L、20℃的水加热,正常工作35min后,水温升高到105摄氏度.
【解析】(1)发光二极管L与电阻R0串联,L两端电压恒为2V,根据串联电路电压的规律求出R0两端电压,指示灯发绿光,电路中的最小电流I为40mA,根据欧姆定律求出R0的最大阻值;(2)知道锅内气压和锅盖的面积,根据压强公式的变形公式F=PS求出锅内气体对锅盖的压力;(3)已知消耗的电能和时间,先根据P= 求出加热器的电功率,再根据R=
求出R2的阻值;(4)已知消耗的电能有90%被有效利用,根据公式Q=ηPt可求水吸收的热量,再利用公式Q=cm(t﹣t0)的变形公式可求水升高的温度.
科目:初中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,在水平桌面的右端固定一定滑轮,轻质小盘通过一根绕过定滑轮的绳子与放在桌面上质量为0.4kg的木块相连.当小盘内放有重为1N砝码时,木块未被拉动,这时木块受到的摩擦力大小为N;当小盘内放有重为1.2N的砝码时,木块正好做匀速运动;当小盘内放上重为1.5N砝码时,小盘拖动木块运动,在小盘落到地面后,木块由于继续运动,此时木块所受的摩擦力大小为N.
查看答案和解析>>
科目:初中物理 来源: 题型:
【题目】某同学选用相同的实验器材,用实验研究某个物理问题。实验过程以及可以得到的实验数据如图所示(他每次都是匀速提起钩码).根据图中得到的信息,你认为该同学在研究_____这一物理问题。
(1)比较图(a)和(b)可得出的初步结论是:_____。
(2)比较图(b)和(c)和(d)可得出的初步结论是:_____。
查看答案和解析>>
科目:初中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示是小明在实验室中测小球在斜面上的平均速度,小球从斜面滚下,用照相机每隔0.1s拍摄一次,则下列说法正确的是
A. 小球相对于桌面是静止的
B. 小球从A点运动到C点用时0.3s
C. 小球从A点运动到C点通过路程15cm
D. 整个运动过程平均速度为1 m/s
查看答案和解析>>
科目:初中物理 来源: 题型:
【题目】林红同学做“测量大气压值”的实验,装置如图所示.
⑴为使实验误差更小,林红不宜采用图(选填“甲”或“乙”)装置方式来估测大气压强.
⑵林红采用正确的装置方式进行测量,实验步骤如下:
①.把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔;
②.用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,沿正确的方向慢慢拉动注射器筒,当注射器的活塞开始滑动时记下弹簧测力计的示数F;
③.读出注射器的容积V;
④.用刻度尺测出注射器的长度L.
⑶实验分析与数据处理:
a.实验步骤①的目的是;
b.指出实验中的错误步骤:(填数字序号),并进行纠正:;
c.用测得的物理量表示大气压强的表达式p= .
⑷实验时,可先在活塞周围涂抹润滑油,然后将其插入针筒中,这样做有两个好处;一是减小;二是活塞的密封性好.
⑸实验室有A、B两个注射器,活塞的横截面积分别为0.5cm2和2cm2 , 若弹簧测力计量程为10N,实验时应选用A注射器,不选用B注射器的理由是 .
查看答案和解析>>
科目:初中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示为小球在地面弹跳的频闪照片.根据此图,以下分析正确的是( )
A. 小球的机械能守恒
B. 小球的能量逐渐消失
C. 小球只存在动能和势能的转化
D. 小球减小的那部分机械能转化为其他形式的能,但总的能量守恒
查看答案和解析>>
科目:初中物理 来源: 题型:
【题目】已知电阻值为8Ω的电阻R1允许通过的最大电流为0.4A,电阻值为12Ω的电阻R2许通过的最大电流为0.2A.若将R1、R2并联后接入电路,则电路的电压最大不得超过V,这时电路中的总电流为A.
查看答案和解析>>
科目:初中物理 来源: 题型:
【题目】重15000牛的小汽车受到发动机800牛的牵引力作用,在水平地面上做匀速直线运动,其路程随时间变化如图所示.求:
(1)小汽车速度._______
(2)10秒内重力对小汽车做的功._______
(3)10秒内发动机对______
查看答案和解析>>
科目:初中物理 来源: 题型:
【题目】一次体育课上,甲、乙两同学进行爬竿比赛,及从某一位置匀速爬到竿顶用时8s,乙从同一位置爬到竿顶用时10s.若甲、乙两人体重相等,则他们爬竿功率之比为( )
A. 5:4 B. 4:5 C. 25:16 D. 16:25
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com