题目内容
【题目】如图甲是某品牌家用电暖气,利用电阻给内部液体加热取暖,图乙为其内部电路图,铭牌如下表所示,已知电阻,电暖气通过三个开关控制“高温、中温、低温”三个档位,回答下列问题:,
某品牌电暖气铭牌 | |
额定电压 | 220V |
液体体积 | 30L |
高温档功率 | W |
中温档功率 | 968W |
低温档功率 | 484W |
(1)电阻的阻值为多少?
(2)高温档时流过电阻的电流是多少?
(3)高温档工作电功率为多少?
(4)用高温档工作多少分钟,其内部液体能升高20℃。
【答案】(1)100Ω;(2)4.4A;(3)1452W;(4)10min
【解析】
(1)当闭合开关S、S1时,电路为的基本电路;当闭合S、S2时,电路为的基本电路;当闭合S、S1、S2时,、并联;因为并联电路的总电阻小于任何一条支路电阻,并且,所以当闭合S、S1时,电路只有时,电路的阻值最大,由可知,电路功率最小,即此时电暖气处于低温档;由铭牌数据可知,电暖气低温档的功率为484W;由可知电阻
(2)当闭合S、S2时,电路为的基本电路,此时处于中温档,电源电压220V恒定,由铭牌数据可知中温档功率968W,根据可得通过的电流
当闭合S、S1、S2时,、并联,此时电暖气处于高温档,在高温档和中温档时,两端电压不变,阻值不变,所以在高温档和中温档时的电流相等为4.4A。
(3)电暖气处于高温档时,、并联,根据并联电路电压规律,此时、两端电压
所以,高温档时消耗的功率大小为电暖气低温档时的功率大小,消耗的功率大小为电暖气中温档时的功率大小,则高温档功率
(4)由题意,液体质量由得
液体升高20℃,吸收的热量
不考虑热损失,则高温档时电流做功
由可得加热时间
答:(1)电阻的阻值为100Ω;
(2)高温档时流过电阻的电流是4.4A;
(3)高温档工作电功率为1452W;
(4)用高温档工作10分钟,其内部液体能升高20℃。
【题目】如图所示是研究做功与能量转化关系的装置。重物通过细绳与木块相连,细绳不可伸长,AQ为水平面,AP段光滑,PQ段粗糙。实验开始时,质量为M的重物恰好置于地面。将质量为m的木块从P向右拉至A,PA长为L,放手后木块向左运动,最终停在B点,PB长为x,不计空气阻力、滑轮摩擦:
(1)木块在AB段运动过程中,重物的重力做的功为_________(用字母表示);
(2)观察实验,小明提出猜想:木块动能的变化与重物重力做功多少有关;
(3)为了验证猜想,小明做了以下实验。重物M=0.1kg,木块m=0.9kg,改变木块从P点右移的距离L,测得一组数据,记录如下:
序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
PA的长L/m | 0.1 | 0.15 | 0.2 | 0.35 | 0.43 | 0.5 |
木块在P点的速度平方 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.7 | 0.9 | 1.0 |
①根据表中数据,在图乙中作出L与v2的图像。已知物体动能的表达式为mv2,分析木块动能的变化及重物的重力做功的大小,可知猜想是_________(正确/错误)的,由此得到的结论是________;
②利用实验信息分析,当L=0.8m时,木块在P点获得的动能是_________J。