题目内容
【题目】室内空气干燥时,可用加湿器给空气加湿,如图甲示数是某型号电热加湿器,简化电路图如图乙,部分技术参数如下表,加湿器的发热电阻(虚线框内的部分)浸没在水中,水箱中的水沸腾后,即可喷出蒸汽,增加空气湿度,移动R的滑片P可调节气雾量大小。
(1)当R的滑片P在最左端时,加湿器以最大气雾功率正常工作,求R0的电阻值。
(2)当R的滑片P在最右端时,加湿器以最小气雾功率正常工作,求R的最大阻值。
(3)已知水箱内加入初温为15℃,质量为0.1kg的纯净水,加湿器正常工作了7分钟,水刚好沸腾产生蒸汽,求此过程中加湿器的功率[水的比热容为c=4.2×103J(kg℃),环境为标准大气压,不计热量损失]
【答案】(1)484Ω;(2)1716Ω;(3)85W。
【解析】(1)由图知,P在最左端时,只有R0接入电路中,加湿器以最大气雾功率正常工作,
由表格可知最大气雾功率P最大=100W,由P=可得R0的电阻值:R0==484Ω;
(2)由图知,当R的滑片P在最右端时,R连入的阻值为最大值,R0与R串联,加湿器以最小气雾功率正常工作,由表格可知最小气雾功率P最小=22W,由P=可得此时电路中总电阻:
R总==2200Ω,所以R的最大阻值:R=R总R0=2200Ω484Ω=1716Ω;(3)加湿器正常工作了7分钟,水刚好沸腾产生蒸汽,此过程中水吸收的热量:
Q吸=cm(t2t1)=4.2×103J/(kg℃)×0.1kg×(100℃15℃)=3.57×104J,不计热量损失,加湿器消耗电能W=Q吸,则此过程中加湿器的功率:P==85W。
答:(1)R0的电阻值为484Ω;
(2)R的最大阻值为1716Ω;
(3)此过程中加湿器的功率为85W。
【题目】逆风骑自行车时,弯着身体,会省力些;雨天,撑伞逆风行走时,风速越大,行走越困难.这是因为受到空气阻力的作用.物体所受空气阻力大小与哪些因素有关呢?小明猜想可能与物体的迎风面积和风速有关.为验证以上猜想,小明选用了如下器材:可调速电风扇(高、中、低三档)、弹簧测力计、面积不同的塑料挡板三块、光滑玻璃板、小车.
(1)小明设计了如图所示实验,用电风扇向小车及挡板吹风,模拟小车运动时受到的空气阻力.根据____的知识,通过弹簧测力计即可测出小车受到的空气阻力.
(2)小明在探究风速对小车所受空气阻力的影响时,保持迎风面积一定,测得数据如下:
风速 | 低 | 中 | 高 |
小车受到的空气阻力/N | 0.8 | 2.2 | 3.8 |
通过对表中数据分析,可得出的结论是:______________.
(3)小明还想探究迎风面积对小车所受空气阻力的影响,请你帮他设计出主要的实验步骤:____________.
(4)你认为影响物体所受空气阻力大小的因素可能还有_____________(写出一个).