【题目】如图所示的电路,是小明同学家中的电热饮水机的电路原理图。其中R1、R2是发热管中的两个发热电阻。这种饮水机有加热和保温两种状态,这两种状态轮流工作,由温控开关S2自动控制:当瓶胆内水的温度被加热到90℃时,加热状态就停止而进入保温状态;当胆内水的温度降到60℃时,加热状态就启动。该饮水机的铭牌如表所示,其中保温功率已模糊不清,经查证R1=9R2,小明同学通过观察还发现:当瓶胆内装满水时,饮水机的加热状态每次只启动5min就停止,再间隔15min后又开始启动。(已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),1L水的质量为1kg)
(1)当温控开关S2处于____状态时,电路处于加热状态。
(2)该饮水机的保温功率是多少__________?
(3)该饮水机在一个工作循环的20min内,消耗的电能为多少 _________?
(4)在15min的保温过程中,瓶胆内的水散失的热量为多少 ___________J?
(5)在电热饮水机加热工作的时候,小明将家里的其它用电器都关闭,他观察到家里标有“3000r/kW·h”字样的电能表转盘在1min内转过了20转。此时电路的实际电功率是多大____________?
【答案】 闭合 50W 1.95×105J 1.26×105J 400W
【解析】分析:(1)根据电路图,结合电功率公式分析判断;
(2)根据加热功率和电阻的关系,求出两电阻的大小,最后利用公式求出保温功率的大小;
(3)由题意可知加热以及保温状态的功率和时间,则由电功公式可求得加热和保温水所消耗的电能,二者之和就是一个工作循环消耗的电能;
(4)由题知,水的温度从90℃降到60℃时,经历15min后开始启动,由 计算水放出热量,即散失的热量;
(5)3000r/kWh表示每消耗1kWh的电能,电能表的表盘就转过3000r;由此可求20r消耗的电能,根据公式可计算出实际功率。
解答:(1)由图甲可知,开关S1和S2闭合时两电阻并联,只S1闭合时只有R1连入电路中,电源电压一定,两电阻并联时电路的总电阻小于R1的电阻,由知,两开关都闭合时,两电阻并联电路消耗电功率较大,为加热状态;只S1闭合时,电路消耗电功率较小,为保温状态;
(2)饮水机加热时,开关S2闭合,两电阻并联,由并联电路的电阻特点知,此时电路中的总电阻:,由题知,
,则加热时的功率:
,
所以, ,饮水机保温时,开关S2断开,电路为R1的简单电路,则保温时饮水机的电功率
;
(3)由 可得,加热5min消耗的电能:
;
保温15min消耗的电能:;该饮水机在一个工作循环的20min内,消耗的电能为:
;
(4)由题知,水的温度从90℃降到60℃时,经历15min后开始启动,此过程中水放出热量,即散失的热量:;
(5)电能表1min内转过了20转,所以电热饮水机消耗的电能:
,
此时电路的实际电功率:。
故答案为:(1). 闭合 (2). 50W (3). 1.95×105J (4). 1.26×105J (5). 400W
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【题目】李明用天然磁石仿制图甲所示的勺状的指南针﹣﹣司南.
(1)他用的材料是图乙所示的天然磁石,该磁石的B端为___极,D端为___极.(填“N”或“S”)
(2)他用该磁石的D端磨成勺柄,打磨成勺状指南针(即“司南”),再用细线将其悬挂,如图丙所示,司南静止时,勺柄指向地球的______________;
(3)为增强司南的磁性,可用图丁所示装置,通过____(填字母序号),来增强电磁铁对司南磁化的效果.
A.增加电源的电压 B.减少线圈匝数 C.改变电源的正负极
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【题目】如图所示,是最新一款无人驾驶汽车原型图。汽车自动驾驶时使用雷达传感器,以及激光测距器来了解周围的交通状况。该款车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km时,消耗汽油1.5L。假设燃油完全燃烧,汽油机的效率为30%,那么,在这段运动过程中,(已知:汽油的密度为0.8×103kg/m3,汽油的热值为4.5×107J/kg),求:
(1)汽油完全燃烧所放出的热量?
(2)该汽车发动机做的有用功是多少?
(3)该汽车的输出功率为多少?
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【题目】如图所示,是小明同学探究“怎样产生感应电流”的实验装置。其中ab是一根铜棒,通过导线连接在灵敏电流计的两接线柱上。实验时发现,无论怎样水平移动金属棒,电流计指针都没有明显偏转(仪器、接触都完好)。请从两个方面提出改进措施,以使指针偏转明显。
①__________________________________________________
②__________________________________________________
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【题目】在探究“影响电流热效应的因素”实验中:
(1)为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系,小明设计了甲图装置,在烧瓶内安装一根电阻丝,并插入一支温度计,该实验通过比较________________________,来判断相同时间内不同电流产生的热量多少。下面的探究实例中,也是采用这种研究方法的是___。
A、力是看不见的,可以通过力的作用效果认识它
B、探究电流与电压、电阻的关系
C、用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻
实验中烧瓶内液体小明选择了煤油而不是水,这样选择的理由是____________________。
(2)小明先测量烧瓶内液体的温度后,闭合开关,通电30s再测量烧瓶内液体的温度,得到温度的升高量填入表中;然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小,重复上述操作,获得第二组数据(见表)。
由此得出:同一导体,在通电时间相等时,电流_____,其产生的热量______。
(3)若要探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系,可选择乙图中___(选填“A”或“B”)烧瓶中的电阻与甲图中的烧瓶电阻_______(选填“串联”或“并联”)。
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【题目】如图所示电路,电源电压不变.闭合开关后,当滑动变阻器的滑片P向右滑动时( )
A. 两表的示数都减小 B. 电压表的示数不变,电流表的示数减小
C. 两表的示数都不变 D. 电压表的示数减小,电流表的示数增大
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【题目】如图所示,一物体在水平向右的拉力F1作用下以1m/s速度在水平地面上匀速运动了10m,拉力F1所做的功为W1,功率为P1,若该物体在水平向右的拉力F2作用下以2m/s的速度在同一水平地面上匀速运动了10m,拉力F2所做的功为W2,功率为P2,则W1 W2,P1 P2(选填“>”、“<”或“=”).
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【题目】小明将一支点燃的蜡烛放在凸透镜(f=10cm)前16cm处,光屏上得到了烛焰倒立、___的清晰像,然后他在蜡烛和凸透镜之间放置了一个近视眼镜片,由于近视眼镜片对光线有_______作用,所以光屏上烛焰的像变模糊了(如图所示),若想在光屏上重新得到清晰的像,他可将光屏___凸透镜。
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【题目】如图所示是小明“探究杠杆的平衡条件”的装置,每只钩码重为0.5N(钩码个数若干),弹簧测力计量程为0~5N。
(1)图甲中,杠杆静止时处于________(选填“平衡”或“不平衡”)状态。为使杠杆在水平位置平衡,小明应将杠杆两端的平衡螺母向________(选填“左”或“右”)移。
(2)图乙中,小明实验时始终使杠杆在水平位置平衡。当弹簧测力计竖直向下拉时其示数是________N,此时将弹簧测力计斜向下拉则其示数将________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。若钩码和测力计的位置保持不变,则在A点最多可挂________只钩码。
(3)图丙中,小明用弹簧测力计竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数为F1,杠杆受到绳的拉力为F2,小明发现F1×OD≠F2×OC,其原因是________。
(4)探究杠杆平衡的条件需要测量多组数据。下列三个实验中与其目的相同的是________(选填序号)。
①探究光的反射规律 ②用刻度尺测物体长度 ③测量定值电阻的阻值
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