题目内容
【题目】吴丽设计了一个内有水箱的孵化箱．利用图甲所示电路，对水箱内的水加热．电路中R是阻值恒为40Ω的发热电阻，R0是阻值恒为160Ω的调控电阻；S为温控开关，当温度等于或低于37℃时闭合，温度等于或高于42℃时断开，使箱内沮度维持在37℃到42℃ 之间；额定电压为220V．请完成下列问题：
（1）在额定电压下，发热电阻R工作的最大发热功率和最小发热功率各为多少瓦特？
（2）设计完成后，吴丽对孵化箱进行了工作测试．从孵化箱温度刚刚变为42℃开始计时，电路中的电流随时间变化的图像如图乙．
Ⅰ．测试时的实际电压为多少伏特？
Ⅱ．工作测试一个小时，电路消耗的电能为多少度？
Ⅲ．已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）．假设升温过程中．发热电阻发出的热量全部被水吸收，不考虑热量散失，则测试时水箱内水的质量为多少千克？（本小问结果可用分数表示）
【答案】（1）1210W ；242W（2）200V ；0.4356度 ；0.58kg
【解析】
(1)S断开时两电阻串联，电阻较大，功率较小，较小功率为：
；
S闭合时只有电阻R工作，电阻较小，功率较大，较大功率为：
；
(2)i从孵化箱温度刚刚变为42℃开始计时，此时开关S断开，两电阻串联，由图乙知此时的电流为1A，
根据
知测试时的实际电压为：
U=I（R+R0）=1A×（40Ω+160Ω）=200V；
ii由图乙知一个循环较大功率工作10s，较小功率工作40s，总共50s，工作测试一个小时，总共有
循环，较大功率总共工作：
10s×72=720s=0.2h
较小功率总共工作：
40s×72=2880s=0.8h
电路消耗的电能：
W=P大t1+P小t2=1.21kW×0.2h+0.242kW×0.8h=0.4356kWh；
iii加热一次消耗的电能：
W′=P大t1′=1210W×10s=12100J
根据Q=cm△t得水的质量：
答：(1)在额定电压下，发热电阻R工作的最大发热功率和最小发热功率各为1210W和242W；
(2)ⅰ测试时的实际电压为200伏特；
ⅱ工作测试一个小时，电路消耗的电能为0.4356度；
ⅲ测试时水箱内水的质量为0.58千克。
每课必练系列答案
【题目】某实验小组在测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示，第1、2、3次实验装置分别如图甲、乙、丙所示。
次数 | 钩码重G/N | 钩码上升高度h /m | 有用功 W有/J | 测力计拉力F/N | 测力计移动距离s/m | 总功 W总/J | 机械效率η |
1 | 2 | 0.1 | 0.2 | 0.9 | 0.3 | 0.27 | 74.1% |
2 | 4 | 0.1 | 0.4 | 1.6 | 0.3 | 0.48 | 83.3% |
3 | 4 | 0.1 | 1.1 | 0.5 | 0.55 |
（1）比较第1次实验和第2次实验，可得结论：使用同样的滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率越______________ 。
（2）第3次实验中的机械效率是_____________。
（3）第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多，动滑轮自重增大，对动滑轮所做的额外功_________ (选填“增大”、“减小”或“不变”)，因而，由第2、3次实验可知：滑轮组的机械效率与_________ 有关。