题目内容
【题目】在综合实践活动中,小峰设计了一种煮饭电路,如图甲所示,图中R1和R2均为电阻丝,S1是自动控制开关,煮饭时,将该电路接入220V电源,在30min内,电路总功率随时间变化的图象如图乙所示,求:
(1)0~5min内通过R1的电流;
(2)30min内电路消耗的电能;
(3)10~15min内R1的电功率.
【答案】
(1)解:依题意0~5min内,对应的功率为1100W,为加热状态,根据P=UI= ,电路中电阻较小,故S1处于闭合状态(10﹣15min内,对应的功率为440W,电路中电阻较大,S1处于断开状态),R1此时的电功率P1=1100W
由P=UI得,通过通过R1的电流I1= =5A
答:0~5min内通过R1的电流为5A;
(2)解:30min内加热时间为10min+25min﹣15min=20min,保温时间为15min﹣10min+25min﹣20min=10min,
由P= ,得W=Pt
W=1.1kW× h+0.44kW×
h=0.44kWh=1.584×106J;
答:30min内电路消耗的电能为1.584×106J;
(3)解:依题意10~15min内,S1处于断开状态,R1与R2串联,此时电路总功率为P=440W,由(1),
根据欧姆定律I= ,
电阻R1= =44Ω,根据P=UI,此时电路中的电流:
I= =2A,根据串联电路电流的规律,通过R1的电流
I1=I=2A
由P=UI=I2R得:10~15min内R1的电功率:
P1=I12R1=(2A)2×44Ω=176W.
答:10~15min内R1的电功率为176W.
【解析】根据图乙不同时间段对应的功率大小不同,根据P=UI= ,判断电路两种状态下电路的连接;(1)由P=UI变形公式求0~5min内通过R1的电流;(2)分别求出30min内加热时间和保温时间,根据W=Pt求电流做功和;(3)由(1)根据欧姆定律可求R1大小,根据P=UI可求此时电路的电流,根据串联电路电流的规律和P=UI=I2R求出R1的电功率.
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【题目】探究声音的特性时,进行如下实验:
①先拨动张紧的细橡皮筋,再拨动张紧的粗橡皮筋,观察先后两次发声时橡皮筋振动快慢及声音的特点,记录如下表:
序号 | 橡皮筋长短 | 橡皮筋粗细 | 振动快慢 | 声音 |
甲 | 相同 | 细 | 快 | 尖锐 |
乙 | 相同 | 粗 | 慢 | 低沉 |
②两次敲打音叉,观察音叉溅起的水花,第一次轻敲音叉,发现溅起的水花较小;第二次重敲音叉,发现溅起的水花较大,而且音叉两次发出的声音前者小些,后者大多了.
分析上述实验,回答下列问题:
实验①主要研究声音的高低与发声物体________有关,即________越大,则________越高.
实验②主要研究声音的________与发声体振动的幅度有关,即振动的幅度越大,则________越大.
如果还要研究声音的第三个特性,你打算设计一个怎样的实验______________________?