题目内容
【题目】如图甲是某型号电压力锅简化的工作电路图,R0是保温电阻,R1是主加热电阻,R2是副加热电阻。电压力锅煮饭分为“加热升压→保压→保温”三个阶段,通过如图乙所示的锅内气体压强p与时间t的关系图像可了解其工作过程:接通电源,启动智能控制开关S,S自动接到a, 同时S1自动闭合, 电压力锅进入加热升压状态; 当锅内气体压强达到180kPa时,S1自动断开,进入保压状态,当锅内气体压强降至160kPa时,S1又会自动闭合;当保压状态结束,饭就熟了,S自动接到b,进入保温状态。整个工作过程消耗的总的电功率P与时间t的关系如图丙所示。问:
(1)R0、R1和R2的阻值分别是多大?
(2)电压力锅煮饭时,从正常加热升压到保压状态结束,共消耗的电能是多少?
(3)电压力锅处于保温状态时锅内温度保持不变,处于升压状态时的散热功率与保温状态相同,则电压力锅处于升压状态时的加热效率是多少?
【答案】(1)484Ω,60.5Ω,242Ω;(2)0.22kWh;(3)90%
【解析】
(1)在升压状态下,R1和R2并联同时正常工作;在保压状态下只有R1单独正常工作;利用,求出各个电阻的阻值;
(2)根据图象明确升压状态和保压状态的时间及功率,利用公式得到消耗的总电能;
(3)处于升压状态时的散热功率与保温状态相同,根据,求出电压力锅处于升压状态时的加热效率。
(1)由丙图可知,在0~6min,此过程为升压状态,R1和R2并联接入电路当中,电路的总功率P总=1000W;在6~9min与12~15min,此过程为保压状态,只有R2接入电路当中,电路的总功率;5~18min,此过程为保温状态,只有R0接入电路当中,电路的总功率P0 =100W;在15~18min,此过程为保温状态,只有R0接入电路当中,由得,电阻R0的阻值
在升压状态下,R1和R2并联,此时,则
由得,电阻R1的阻值
在保压状态下,只有R2接入电路当中,由得,电阻R2的阻值
(2)由题意和图乙、丙可知,电压力锅煮饭时,从正常加热升压到保压状态结束,R1的工作时间为
R2工作时间
t2=18min=0.3h
由 可得,此过程电压力锅消耗的电能
电压力锅消耗的电能为0.22kW·h。
(3)处于升压状态时的散热功率与保温状态相同,则电压力锅处于升压状态时的加热效率
答:(1) R0、R1和R2的阻值分别是484Ω,60.5Ω,242Ω;
(2)电压力锅煮饭时,从正常加热升压到保压状态结束,耗的电能是0.22kW·h;
(3)电压力锅处于升压状态时的加热效率是90%。
【题目】在“测量滑轮组机械效率”的实验中,小明利用同一滑轮组先后提升不同重量的物体进行实验,如图甲和乙所示,不计空气阻力。实验测量的数据记录在表格中:
次数 | 物重/N | 提升高度/m | 拉力/N | 绳端移动距离/m | 机械效率η |
1 | 3 | 0.1 | 2.0 | 0.3 | 50% |
2 | 6 | 0.1 | 3.2 | 0.3 | _____ |
(1)根据测量的实验数据,可计算出表格中的横线上应填的数据大小为_____(用百分数表示)。
(2)分析实验数据,可初步得出的实验结论为:同一滑轮组的机械效率与_____有关。
(3)小明在实验操作过程中发现:一边拉动弹簧测力计一边读数,非常不方便,因为这样弹簧测力计示数不稳定,为了方便读数,小明认为可以让弹簧测力计保持静止时读数,它的这种想法显然是错误的,因为它没有考虑到_____对滑轮组机械效率的影响,如果让弹簧测力计保持静止时读数,则所测出的滑轮组机械效率将比其真实值_____(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
(4)如果不计绳重和摩擦,只是按照如图丙所示的绕绳方法组装滑轮组,并利用图丙方案提升相同重量的物体,对比甲图和图丙所示的滑轮组的机械效率,可知_____(选填“大于”、“等于”或“小于”)
(5)小明认为测量滑轮组机械效率时,可以不测量重物及绳子自由端移动的距离,只测出所提升的物重大小及匀速拉动绳子自由端的拉力就可以了。他的这种观点是_____(选填“正确”或“不正确”)的。
【题目】小明利用如图实验装置探究“电流跟电压的关系”,电源为2节新干电池,电阻R为定值电阻,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样:
(1)开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应置于_______(A/B)端;
(2)连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,发现两表指针偏转情况如图乙所示,则接线柱_______间(填接线柱的数字编号)出现了_______(短路/断路);
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器,测得数据如下表所示,其中第3次实验中电流表示数如图丙所示,其读数为_______A。在得到第3组实验数据后,他将滑片P向_______(A/B)端移动适当距离后得到了第4组数据;
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
电压U/V | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 |
电流I/A | 0.1 | 0.2 | 0.4 | 0.49 |
(4)分析交流时,使用同样器材的小华,无法得到小明所测量的第1组实验数据,小明测出这组数据的实验方法是____________;
(5)请分析表中的数据,你能得到的结论是___________。