题目内容
【题目】图甲是芳芳家某型号电热加湿器的原理图,下表丙为其部分技术参数。R1、R2为发热电阻,不考虑温度对电阻的影响,且R2=3R1,S为旋转型开关,1、2、3,4为触点,,通过旋转开关S可实现“关”“低档”高档”之间的切换(低档为小功率加热,高档为大功率加热)
(1)求加湿器处于低档位置时的发热功率;
(2)某次使用加温器工作时,加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量。如图乙所示是该次使用加湿器工作30min的图象,请计算加湿器在高档正常工作时消耗的电能。如果电阻R1在此次高档加热时产生的热量全部被水吸收,可以使注水仓中冷水的温度升高多少℃?[计算结果保留整数,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃]
(3)一天,芳芳断开家中其他所有用电器,只接通加湿器在低加热,发现家中如图丁所的电能表的转盘在5min内转了27圈,求此时电阻R1的实际加热功率是多少?
【答案】(1)100W (2)14 (3)120W
【解析】
(1)由电路图可知,开关接2、3时电路为两电阻串联电路,开关置于3、4时只有R1连入电路,比较两种情况下电路中的总电阻,根据P=可知其功率关系,功率大的加热状态,否则为保温状态;
(2)水箱装满水时水的体积和水箱的容积相等,根据m=ρV求出水的质量,根据W=Pt求出加热30min水吸收的热量,不考虑热损失W=Q吸,根据Q吸=cm△t求出水升高的温度.
(3)根据题意求出转27圈消耗的电能,根据P=求出点加热器实际加热功率。
(1)由图甲知,开关S接“1、2”时电路断路为关;“2、3”时两电阻串联,接“3、4”时只有R1接入电路,电源电压一定,由P=可知,接“2、3”时电阻最大,为低档,接“3、4”时电阻最小,为高档;由图乙知,高档功率可得R1的阻值:R1==121Ω;由题知,R2=3R1,低档发热功率:P低==100W;(2)由图乙知,工作30min时,其中高档10min,低档20min,所以加湿器在高档正常工作时消耗的电能:W=W高=P高t高=400W×10×60s=2.4×105J。高档加热时产生的热量全部被水吸收即W高耗=Q水=2.4J,解得14.(3)电能表表盘上的参数2700r/kw.由题意得电能表的转盘在5min内转了27圈消耗的电能Wkwh kwh, 此时电阻R1的实际加热功率P0.12kw120W.
【题目】在探究电流与电阻关系的实验中,使用的电源为两节新干电池。
(1)如图所示,甲图为实验电路,请在接错的一根导线上打“X”,再用笔画线代替导线将电路改正(导线不允许交叉)_______;
(2)电路改正后,进行了三次实验,在第二次实验中电流示数如乙图所示,请将电流表示数填入表格空白处_______;
实验序号 | 电阻R/Ω | 电流I/A |
1 | 5 | 0.40 |
2 | 10 | |
3 | 20 | 0.10 |
(3)通过上表中的数据,可以得出结论:导体两端电压一定时,_____;
(4)根据上表数据及相关已知条件计算,三次实验中,滑动变阻器连入电路的最大阻值为_____Ω.
【题目】如图甲所示是小张“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验装置。
(1)小张让大小不同的实心钢球从同一斜面上相同的高度处由静止滚下,在水平面上运动并推动木块移动,是为了探究动能大小与_____的关系;
(2)同班同学小红发现,木块被钢球撞击后移动的距离没有其他同学的明显,认为是木块太重导致滑动摩擦力过大的原因造成。为了验证猜测,小红设计了如图乙所示“探究滑动摩擦力与压力大小关系”的实验,当接触面粗糙程度不变,用弹簧测力计拉动木块匀速直线运动时,通过多次实验得到了表格中的相关数据,请你根据表中数据帮她分析并得出,滑动摩擦力f与压力F之间的数量关系式为_____。
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
木块对木板压力F/N | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
弹簧测力计读数f/N | 0.6 | 0.9 | 1.2 | 1.5 | 1.8 |