题目内容

【题目】如图甲是某款电热水龙头.即开即热、冷热兼用.图乙是它的原理电路图R1、R2为电热丝.通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路,从而实现冷水、温水、热水之间切换.有关参数如表.不考虑温度对电阻丝值的影响,请回答下列问题:

产品名称

即热式热水龙头

应用场所

厨房、卫生间

额定功率

温水(2200W)

热水(3300W)

额定电压

220V

额定频率

50Hz

防触电类型

Ⅰ类(最高等级)


(1)开关与1、2接触时,水龙头放出的水是(填“温”、“热”)水,此时电路中的电流多大?
(2)水龙头放热水时,正常工作50s,消耗的电能是多少?
(3)R2的电阻值多大?

【答案】
(1)温
(2)

解:开关与2、3接触时,电阻R1、R2并联接入电路,连入电阻较小,P= 可知电功率较大,为高温档,水龙头放出的水是热水,P热水=3300W,

正常工作50s,消耗的电能:

W=P热水t=3300W×50s=1.65×105J;

答:水龙头放热水时,正常工作50s,消耗的电能是1.65×105J


(3)

解:由P=UI得总电流I= = =15A,

R2支路的电流I2=I﹣I1=15A﹣10A=5A,

由欧姆定律得:

R2= = =44Ω.

答:R2的电阻值44Ω


【解析】解:(1)开关与1、2接触时,电阻R1单独接入电路,连入电阻较大,P= 可知电功率较小,为低温档,水龙头放出的水是温水;
此时电路中的电流I1= = =10A;
所以答案是:(1)温;(2)水龙头放热水时,正常工作50s,消耗的电能是1.65×105J;(3)R2的电阻值44Ω.
(1)开关与1、2接触时,电阻R1单独接入电路,连入电阻较大,为低温档,水龙头放出的水是温水,利用P=UI求此时电路中的电流;(2)开关与2、3接触时,电阻R1、R2并联接入电路,连入电阻较小,为高温档,水龙头放出的水是热水,利用W=Pt求正常工作50s消耗的电能;(3)由P=UI求总电流,可得R2支路的电流,再利用欧姆定律求R2的电阻值.本题为电学综合题,考查了电路动态分析、欧姆定律的应用、电功的计算、电功率公式的应用,能分析电路图确定热水、温水时的电路组成是关键.
【考点精析】认真审题,首先需要了解欧姆定律及其应用(欧姆定律的应用: ① 同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大.(R=U/I) ② 当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小.(I=U/R) ③ 当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大.(U=IR)).

练习册系列答案
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【题目】阅读短文,回答问题.

石墨烯——改变世界的神奇新材料

一片碳,看似普通,厚度为单个原子,却使两位科学家获得诺贝尔奖.这种全新材料名为“石墨烯”, 密度仅为3mg/cm3(空气的密度为1.29kg/m3)。石墨烯是目前世上最薄、最坚硬的纳米材料,作为电导体,它有着和铜一样出色的导电性;作为热导体,它比目前任何其他材料的导热效果都好,而且它几乎是完全透明的.利用石墨烯,科学家能够研发一系列具有特殊性质的新材料.比如,石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管,因此有希望应用于全新超级计算机的研发;石墨烯还可以用于制造触摸屏、发光板,甚至太阳能电池.如果和其他材料混合,石墨烯还可用于制造更耐热、更结实的电导体,从而使新材料更薄、更轻、更富有弹性,从柔性电子产品到智能服装,从超轻型飞机材料到防弹衣,甚至未来的太空电梯都可以以石墨烯为原料.因此,其应用前景十分广阔.

(1)这种新材料属于________(导体/绝缘体)

(2)根据石墨烯的性质,你认为石墨烯不适合用来制成__________

A. 高压输电线 B. 冲击钻的钻头

C. 保温隔热材料 D. 电饭锅的锅胆

(3)最近国外研究人员通过引入由多层石墨烯制成的交替散热通道,解决了在交通信号灯和电动汽车中使用半导体材料散热的难题,这是利用石墨烯的___________

A.透光性好 B.硬度大

C.导热性好 D.导电性强

(4)科学家造出“石墨烯”的密度比空气的密度______(大/小).

(5)石墨烯有希望应用于全新超级计算机的研发,是因为 __________

(6)石墨烯是目前世上至今发现的最薄、最坚硬的纳米材料.针对这一发现同学们提出了以下几个问题,你认为最有价值且可探究的问题是______(填选项前的字母).

A.石墨烯的硬度与石墨烯的厚度、面积有什么关系?

B.如何提取石墨烯这种物质?

C.石墨烯在生活中有什么用处?

D.石墨烯为什么很薄?

(7)因研究石墨烯而获得2010年诺贝尔物理学奖之后,安德烈·海姆进而研究氧化石墨烯薄膜并获得新进展.为探究氧化石墨烯薄膜的物理特性,他进行了这样一组实验,如图:

①将氧化石墨烯薄膜覆盖在有刻度的空烧杯口上,测得总质量m1

②将薄膜揭开,向烧杯内倒入酒精与水的混合物,盖紧薄膜,测得其总质量m2

③一个月后,发现薄膜覆盖紧密完好,烧杯内液体体积明显减小,测得此时总质量m3

以后,烧杯内液体体积保持不变.已知ρ酒精=0.8×103 kg/m3,问:

(1)一个月后,烧杯内剩余的液体密度是________;是何种物质______

(2)实验说明氧化石墨烯薄膜具有怎样的物理特性?(写出两点即可)

________________________;②___________________________

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