题目内容
【题目】如图所示,是家用保温式电饭锅的铭牌和工作原理图,S是手动、温控一体开关﹣﹣必须用外力按下才能闭合,但当锅底温度达到大约103℃以上时,会自动弹起断开进入保温状态。[ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg℃)]
额定电压 | 220V | |
频率 | 50Hz | |
额定功率 | 加热 | 880W |
保温 | 44W |
(1)电饭锅加热效率是80%,当电饭锅处于正常加热状态时,把2L水从20℃加热到100℃所需要的时间是多少?(保留小数点后一位数)
(2)R1阻值是多大(不考虑温度对电阻的影响)?
【答案】(1)954.5s;(2)55Ω。
【解析】
当S闭合时,电阻R2被短路,只有R1工作,此时电路消耗的功率是知道,此时电阻较小,为加热状态;当S断开时,两只电阻串联,电路消耗的功率为,此时为保温状态。
(1)由 知道,2L水的质量是:
m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3=2kg,
水从20℃加热到100℃,水吸收的热量是:
Q=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg℃)×2kg×(100℃﹣20℃)=6.72×105J;
由 知道,消耗的电能是:
;
由 知道,电饭锅正常加热时间是:
;
(2)由知道,R1的阻值是:
。
答:(1) 把2L水从20℃加热到100℃所需的时间是954.5s;
(2) R1的阻值是55Ω。
【题目】生活中,我们会遇到下面的现象
现象一:如图1所示,将两个相同的鸡蛋先后从同一高度由静止释放,鸡蛋甲落到地板上,摔破了;而鸡蛋乙落到一块海绵上,完好无损。说明鸡蛋乙所受的力较小。
现象二:如图2中a所示,一根细线拴着一个重物,把重物拿到一定高度,然后释放,重物可以把细线拉断;如图2中b所示,如果在细线上端拴一段橡皮筋,再从同样的高度释放该重物,细线就不会被拉断,说明细线在图2b情况下所受的力较小。
这些现象就是典型的“软着陆”或“缓冲”现象,这种现象背后的物理原因是什么呢?
为了进一步探究这种现象,兴趣小组的同学做了一个实验:先后三次让同一个同学骑同一辆自行车,从斜坡上的同一位置由静止开始滑下,每次到达坡底进入同一水路面时用大小不同的力捏刹车,实验数据如下表所示:
实验次数 | 捏刹车的用力情况 | 在水平面上滑行时间 |
1 | 较小的力 | 40s |
2 | 较大的力 | 17s |
3 | 更大的力 | 4s |
(1)由以上实验数据可以得出的结论是:在质量和速度相同的情况下,要使物体停下来,作用时间越长,作用力_____(选填“越大”、“越小”或“相同”)。
(2)生活中这样的例子是很多的,例如人从高处跳到地面上时,膝盖会无意识的弯一下,这是通过_____从而_____地面对人的冲击力。
(3)下列现象中没有利用缓冲知识的是_____。
A.自行车坐垫上装减震弹簧
B.跳远时跳到沙坑里
C.装修时用橡胶锤敲打地砖而不用铁锤
D.用棒撬石头