【题目】小明家购置了一台电热饮水机,其铭牌如表所示。当瓶胆内水的温度被加热到100℃时,停止加热而进入保温状态;当胆内水的温度降到60℃时,重新启动加热。
额定频率 | 50HZ | 水桶容量 | 20L |
加热功率 | 440W | 内胆最大容积 | 1L |
额定电压 | 220V | 保温功率 | 40W |
(1)电热饮水机在使用时,应选用_____孔插座。为了减少插头插拔的次数,再给插座安装一个开关,如图所示为家庭电路常用的两种墙壁开关,其按钮可绕面板内某转轴转动。按动开关乙所用的力较小,这是因为按动这种开关时_____较大。
(2)将内胆的水从20℃加热到100℃,用时14min,则水吸收的热量为_____J,该饮水机加热状态时的效率为_____%.[c水=4.2×103J/(kg℃)]
(3)若测得饮水机在4h内消耗电能0.56kWh,则加热时间为_____h。
【答案】三 动力臂 3.36×105 90.9 1
【解析】
(1)为了防止电热饮水机的金属外壳因漏电而发生触电事故,故使用比两孔插座中多出的一个接地孔的三孔插座;甲乙两种开关均可在力的作用下绕轴转动(可看做杠杆),根据杠杆原理可知,在阻力和阻力臂一定时,动力臂越大、动力越小,因乙的动力臂大,所以按动开关乙所用的力较小;
(2)内胆内水的体积:
V=1L=1dm3=1×10﹣3m3,
由可得,水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3=1kg,
水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg℃)×1kg×(100℃﹣20℃)=3.36×105J,
由 可得,饮水机消耗的电能:
W=P加热t′=440W×14×60s=3.696×105J,
该饮水机加热状态时的效率:
(3)已知:t保+t加=4h﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
4h消耗的电能0.56kWh,由可得:
W总=P加t加+P保t保=0.56kWh﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
代入数据可得:0.44kW×t加+0.04kW×t保=0.56kWh﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②解得:t加=1h,t保=3h。
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【题目】物理实验室用的电加热恒温箱工作原理如图甲所示。控制电路由电压为U1=9V的电源、开关、电磁继电器(线圈电阻不计)、电阻箱R和热敏电阻R1组成;工作电路由电压为U2=220V的电源和电阻为R2=48.4Ω的电热丝组成。其中,电磁继电器只有当线圈中电流达到0.05A时,衔铁才吸合,切断工作电路;热敏电阻R1的阻值随温度变化关系如图乙所示。解答以下问题:
(1)电磁继电器实质上是一个控制工作电路的_____;
(2)求电热丝工作时的电功率______;
(3)若恒温箱的设定温度为80℃,求电阻箱R接入电路的阻值________;
(4)若要使恒温箱的设定温度低于80℃,电阻箱R接入电路的阻值应调大还是调小_____?简述理由。____
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【题目】小明在“测量小灯泡的额定功率”实验中,所用小灯泡上标有“2.5V”字样,滑动变阻器标有“20Ω1A”字样。
(1)请用笔画线代替导线,完成图甲实物电路的连接.(要求:滑动变阻器的滑片P向右滑动时,小灯泡变亮;连线不得交叉)
(_________)
(2)闭合开关,通过移动滑片P记录了多组数据如下表,请在图乙中,描点作出IU的关系图线。
(__________)
小灯泡的额定功率为___________W,旋转学生电源旋钮,使电源电压为3V;闭合开关,调节滑片P使滑动变阻器的阻值为10Ω,此时小灯泡的实际功率是____________W
序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
电压U/V | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 |
电流I/A | 0.12 | 0.20 | 0.24 | 0.28 | 0.30 |
(3)若实验中电流表坏了,为了测量小灯泡的额定功率,小虎选用一个定值电阻R0接在原电路电流表的位置,设计了图丙所示的电路,实验方案如下:旋转学生电源旋钮,使电源电压为7V;调节滑动变阻器滑片P使电压表的示数为小灯泡额定电压U额;保持滑片P位置不变,只将电压表的a点接线改接到c点,测量R0两端的电压U0.
①小虎的设计方案操作中存在的问题是:___________
②纠正操作错误之后,测出R0两端的电压为U0,则小灯泡的额定功率可表示为:P额=____________(用R0和所测量的符号表示)
③所选用定值电阻R0的阻值不得超过___________Ω.
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【题目】李翔同学在山上找到了一块坚硬的石块,他 仅用直尺这一测量工具测出了石块的密度。装置如图所示,主要实验步骤如下:
A.用细线将轻质直杆悬起来,悬点为O,并将一重物用细线悬于直杆O点左侧的P点;
B.保持重物的悬点不变,将装水的轻质塑料袋用细线挂在直杆O点右侧的某点,直杆处于水平静止,用直尺测得该点到O的距离为30.0cm;
C.在溢水杯中装满水,将待测石块缓慢浸没在杯中,让溢出的水全部流入轻质塑料袋中;
D.保持重物的悬点不变,将待测石块用细线挂在直杆O点右侧的某点,直杆处于水平静止,用直尺测得该点到O的距离为12.0cm;
(1)上述实验步骤最佳顺序是___________(填入步骤前的字母);
(2)已知水的密度为1.0×103kg/m3,可求得待测石块密度为___________kg/m3 。
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【题目】一辆氢气动力试验汽车10min内在平直路面上匀速行驶了1.2×104m,消耗了0.1 5kg的氢气。此过程中汽车发动机产生的牵引力为1.0×103N(氢气的热值取1.4×108J/kg ).则:
(1)氢气燃烧产生的热量;
(2)汽车的牵引力做的功;
(3)汽车发动机的效率。
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【题目】阅读短文,回答问题:
热电制冷器
图甲是热电制冷器,可作为电脑CPU、冰箱等物体的散热器。图乙是热电制冷器的结构示意图。P型半导体、N型半导体通过导流条串联在直流电路中,导流条固定在基板上。闭合开关后,热电制冷器能够在基板A处吸收热量,在基板B处放出热量。半导体中有可以自由移动的电荷。通电时,电荷移动的方向与电流方向相反。由于电荷在不同的材料中具有不同的能量,当它从高能量状态向低能量状态运动时放出热量;从低能量状态向高能量状态运动时吸收能量。从基板上吸收(放出)热量的多少可用公式Q=πI表示,其中,I为电流的大小,π称为“帕尔贴系数”,吸热时π为正值,放热时π为负值,π的绝对值不变。
(1)下列可用作导流条材料的是_____。
A.玻璃 B.陶瓷 C.铜 D.橡胶
(2)热电制冷器用作电脑CPU的散热器时,与CPU接触的是基板_____(A/B)
(3)电荷在P型半导体中的能量_____(高于/低于)N型半导体的能量。
(4)要使热电制冷器上端基板A处放热,写出一种对原电路结构调整的方案。答:_____。
(5)给热电制冷器提供丙图所示的交流电,当电流为正值时,表示电流方向与乙图直流电方向相同,电流为负值时,表示电流方向与乙图直流方向相同相反,在丁图上作出基板处B处的Q﹣t图象。
(_______)
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【题目】如图甲所示的电路图,电源电压为9V且保持不变,小灯泡L标有“6V 6W”的字样,闭合开关S后,将滑动变阻器划片P从某点A移到另一点B的过程中(图中未标出),电流表与电压表表示数的变化曲线如图乙所示.求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻;
(2)小灯泡正常发光60s消耗的电能;
(3)小灯泡电功率为2.1W的电阻;
(4)滑片P在A、B位置时,滑动变阻器消耗的电功率之差.
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【题目】如图所示,闭合开关,将滑动变阻器滑片向左滑动,弹簧将_____(选填“伸长”或“缩短”)。如果用电流表替代虚线框内仪器,然后将条形磁体迅速插入线圈中,与之相连的电流表的指针会发生偏转,这是_____现象。
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【题目】小宇同学要用家里标有“220V 1210W”的电热水壶烧水。他先观察了家中电能表的表盘如图所示,下列说法中正确的是
A. 电热水壶是利用电流的热效应工作的
B. 小宇家上月消耗的电能为2695.2kWh
C. 电热水壶正常工作100s消耗的电能是1.21×105J
D. 用电高峰时期,小宇关闭家里其它用电器,只让电热水壶工作,发现电能表指示灯闪烁10次所用时间为12s,则电热水壶实际功率为1000W
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