【题目】图甲是某种电热饮水机的简化电路示意图,它由加热和保温两种工作状态(由机内温控开关S0自动控制),乙图是它的有关参数.求:
(1)当温控开关S0断开时,饮水机处于 状态(填“保温”或“加热”),并说明理由.
(2)R1和R2的电阻值各是多大?
(3)在用电高峰期,该饮水机的实际工作电压只有200V,加热效率为80%,若将装满水箱的水从20℃加热至沸腾(当时气压为标准大气压),需要多长时间?(C水=4.2×103J/(kg℃),ρ水=1.0×103kg/m3,忽略温度对电阻的影响)
【答案】(1)保温;当温控开关S0断开时,R1、R2串联,电路中的总电阻最大,由P=可知,电压一定时,电路的总功率最小,饮水机处于保温状态;
(2)R1和R2的电阻值依次为110Ω、1100Ω;
(3)将装满水箱的水从20℃加热至沸腾,需要2310s
【解析】试题分析:(1)分析开关闭合(只有R1)和断开时(两电阻串联)的电路组成及电阻关系,根据P=分析哪种情况电功率大,电功率大的为加热状态,电功率小的为保温状态;
(2)当温控开关S0闭合时,电路为R1的简单电路,饮水机处于加热状态,根据P=求出R1的电阻值;当温控开关S0断开时,R1、R2串联,饮水机处于保温状态,根据P=求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出R2的电阻值;
(3)装满水箱时水的体积和容积相等,根据m=ρV求出水的质量,标准大气压下水的沸点是100℃,根据Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量,根据η=×100%求出消耗的电能,利用W=t求出加热时间.
解:(1)由电路图可知,当S0断开时R1、R2串联,当S0闭合时只有R1连入电路,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,当温控开关S0断开时,电路中的总电阻最大,
由P=可知,电压一定时,电路的总功率最小,饮水机处于保温状态;
(2)当温控开关S0闭合时,电路为R1的简单电路,饮水机处于加热状态,
由P=可得,R1的电阻值:
R1===110Ω;
当温控开关S0断开时,R1、R2串联,饮水机处于保温状态,
则电路中的总电阻:
R===1210Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,R2的电阻值:
R2=R﹣R1=1210Ω﹣110Ω=1100Ω;
(3)装满水箱时水的体积:
V=2L=2dm3=2×10﹣3m3,
由ρ=可得,水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3=2kg,
标准大气压下水的沸点是100℃,则水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg℃)×2kg×(100℃﹣20℃)=6.72×105J,
由η=×100%可得,饮水机消耗的电能:
W===8.4×105J,
由W=t可得,需要的加热时间:
t′===2310s.
答:(1)保温;当温控开关S0断开时,R1、R2串联,电路中的总电阻最大,由P=可知,电压一定时,电路的总功率最小,饮水机处于保温状态;
(2)R1和R2的电阻值依次为110Ω、1100Ω;
(3)将装满水箱的水从20℃加热至沸腾,需要2310s.
科目:初中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,是九年级物理课外实践活动小组设计的风力测量仪的电路示意图,其电源电压U=5V,电路保护电阻R1=20Ω,均匀电阻丝的阻值为R2=5Ω,金属丝(电阻忽略不计)的上端固定在O点,下端系有一块塑料片A,当风从右向左吹动塑料片时,金属丝向左摆动并与电阻丝保持良好的接触,风力表由电压表改装而成.
(1)无风时,塑料片竖直下垂,电压表示数是多少?电路中的电流时多少?
(2)风力最强时,金属丝滑至电阻丝的最左端,电压表的示数是多少?
(3)如果将图中的电压表改换为电流表,请计算风力最强时电流表的示数?
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科目:初中物理 来源: 题型:
【题目】一箱汽油用掉一半后,剩下的一半汽油与原来一箱汽油相比较( )
A.质量变为原来的一半
B.比热容变为原来的一半
C.热值变为原来的一半
D.密度变为原来的一半
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科目:初中物理 来源: 题型:
【题目】实验桌上有一个电学器件,该器件由两个定值电阻R1、R2并联组成,且被封闭在一个透明的有机玻璃壳内,如图甲所示,a、b是该器件的两个外露接线柱,电阻R1的阻值为20Ω,电阻R2的额定电压为6V.科技小组同学测得通过该器件的电流I和其两端电压U的数值,并绘制成图乙所示的图象.
求:
(1)电阻R2的阻值;
(2)电阻R2的额定电功率.
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科目:初中物理 来源: 题型:
【题目】2015年9月20日我国用长征六号运载火箭一次性将20颗微小卫星送入太空,这标志着我国掌握的多星发射技术仅次于美俄.在发射升空的过程中,卫星的重力势能 ;在发射到预定轨道后,卫星在某一高度绕地球匀速运行的过程中,机械能 .(均选填“增大”、“不变”、“减小”)
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科目:初中物理 来源: 题型:
【题目】关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A.晶体熔化时,吸热、温度不变,内能不变
B.物体内能增加,一定要从外界吸收热量
C.温度为0℃的物体没有内能
D.在相同物态下,同一物体温度降低,它的内能会减少
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科目:初中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,当开关S闭合时,灯L正常发光.如果将滑动变阻器的滑片向右滑动,则下列说法中正确的是( )
A.电流表的示数变小,灯L变亮
B.电流表的示数变大,灯L变暗
C.电流表的示数变小,灯L变暗
D.电流表的示数不变,灯L变暗
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科目:初中物理 来源: 题型:
【题目】如图是简化了的玩具警车的电路图,以下说法中正确的是( )
A. 开关S1控制整个电路
B. 电动机与小灯泡工作时互不影响
C. 电动机与小灯泡工作时两端的电压不相等
D. 开关S1、S2都闭合时电动机与小灯泡是串联的
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