题目内容
【题目】一只小灯泡上标有“6V W”字样,由于字迹磨损,某物理兴趣小组同学想知道小灯泡的额定功率,于是进行了实验探究,同学们根据实验数据描绘出了小灯泡两端电压U和通过小灯泡电流I的关系,如图所示,求:
(1)小灯泡上被磨损掉的数值为多少?
(2)当灯泡两端电压为2V时,灯泡发光时的电阻;
(3)当小灯泡两端电压为2V时,通电1min消耗的电能.
【答案】
(1)解:由图象,当灯泡电压为6V时,通过灯泡的电流为0.5A,
所以灯泡的额定功率:
P额=U额I额=6V×0.5A=3W
答:小灯泡上被磨损掉的数值为3W.
(2)解:由图象,当灯泡电压为2V时,通过灯泡的电流为0.4A,
由I= 可得此时灯泡的电阻:
R= = =5Ω
答:当灯泡两端电压为2V时,灯泡发光时的电阻为5Ω.
(3)解:当小灯泡两端电压为2V时,通电1min消耗的电能:
W=U′I′t=2V×0.4A×60s=48J
答:当小灯泡两端电压为2V时,通电1min消耗的电能为48J.
【解析】(1)由灯泡上标出额定电压,由图象读出此时灯泡电流,根据P=UI计算额定功率值的大小;
(2)由图象读出灯泡电压为2V时的电流,由计算灯泡此时电阻;
(3)根据W=UIt计算灯泡通电1min消耗的电能.
【考点精析】掌握电功的计算是解答本题的根本,需要知道电功计算公式:W=UIt(式中单位W→焦(J);U→伏(V);I→安(A);t→秒).
【题目】母亲为了给小林增加营养,买了一台全自动米糊机,如图(甲)所示.米糊机的主要结构:中间部分是一个带可动刀头的电动机,用来将原料粉碎打浆;外部是一个金属圆环形状的电热管,用来对液体加热.如图(乙)所示是米糊机正常工作时,做一次米糊的过程中,电热管和电动机交替工作的“P﹣t”图象.表格内是主要技术参数.
额定容积 | 1.5L | 加热功率 | 1000W |
额定电压 | 220V | 电机功率 | 130W |
额定频率 | 50Hz | 机器净重 | 1.9kg |
整机尺寸 | 232×174×298cm |
请问:
(1)米糊机正常工作时的电热管中的电流是多大?(计算结果保留两位小数)
(2)米糊机正常工作时做一次米棚,消耗的电能是多少?
(3)米糊机在正常工作状态下做一次米糊,若各类原料和清水总质量为1.5kg,初温为20℃,米糊沸腾时温度是100℃,电热管的加热效率是多少?(已知原料和清水的混合物的比热容及米糊的比热容均为4.0×103J/(kg℃),计算结果保留百分数整数).