题目内容
【题目】如图所示是某款电养生壶及其铭牌的部分参数,当养生壶正常工作时,求:
额定电压 | 220V |
频率 | 50Hz |
额定功率 | 1100W |
容量 | 1L |
(1)养生壶正常工作的电阻。
(2)若该养生壶的加热效率为80%,在标准大气压下,将初温是12℃的一壶水烧开,需要多长时间?(c水=4.2×103J/(kg℃),ρ水=1.0×103kg/m3]
(3)在物理综合实践活动中,小明和小丽同学利用所学习的物理知识,合作测量养生壶的实际功率。电表上标着“1200r/(kWh)”,他们把家中的其他用电器都与电源断开,仅让养生壶接入电路中烧水,2min电能表的转盘转了40r,求电养容量生壶的实际功率。
【答案】(1)44Ω(2)420s(3)1000W
【解析】
(1)由P=可得,养生壶正常工作时的电阻:R==44。
(2)1L水的质量: m=ρV=1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3=1kg;
水吸收的热量: Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg℃)×1kg×(100℃﹣12℃)=3.696×105J,由η=可得,养生壶消耗的电能: W==4.62×105J,由P=可得,养生壶工作时间:t==。
(3)转盘转动40转消耗电能: W=kWh=kWh=1.2×105J, t=2min=120s,电养生壶的实际功率: P实==1000W。
【题目】请阅读《胡克与胡克定律》回答题。
胡克研制天文仪器时,接触到了弹簧。为了研究弹簧的性能,胡克做了许多实验。他把弹簧的一端悬挂起来,在另一端加重物,观察弹簧长度的变化。当他把多次实验数据列在一起的时候,发现弹簧上所加物体重力与弹簧的伸长量成正比。
这一发现,使胡克十分兴奋。弹簧的这种性质是不是对所有的弹性体都适用呢?胡克知道,必须用实验来证实自己的推理。
他把表的游丝固定在黄铜的轮子上,加上外力使轮子转动,游丝便收缩或放松。改变外力的大小,游丝收缩或放松的程度也会改变。实验结果表明,外力与游丝收缩或放松的程度成正比。他又用金属线做实验,发现金属线上受到的外力也是与金属线伸长量成正比的。金属物质有这样的性质,其他物质有没有呢?他找来一根干燥的木杆,将木杆水平放置,一端固定,另一端挂上重物,结果也是一样:所加重量的大小与木杆弯曲程度也成正比。他还用丝、毛发、玻璃、土块等做实验,都发现了相同的规律。从实验中他得出:任何有弹性的物体,弹性力都与它伸长的距离成正比。1678年,胡克写了一篇名为《弹簧》的论文,向人们介绍了他对弹性物体进行实验后的结果,为材料力学和弹性力学的发展奠定了基础。后人为纪念胡克的开创性工作和取得的成果,便把这个定律叫作胡克定律。
请根据上述材料,回答下列问题:
小明在探究弹簧所受外力与弹簧伸长的长度的关系时,记录了相应的实验数据如下:
弹簧伸长的长度 Δl/cm | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
钩码对弹簧的拉力 F/N | 0.5 | 1 | 1.5 | 2 | 2.5 | 3 | 3.5 |
(1)根据上述实验数据,若该弹簧在弹性限度内伸长的长度Δl为8cm时,弹簧所受拉力为_____N;
(2)小明和科技小组的同学们想自己动手制作弹簧测力计,他们选用了甲、乙两种规格不同的弹簧进行测试,绘出如下图所示的图像。若他们要制作量程较大的弹簧测力计,应选择弹簧______选填(“甲”或“乙”)。 请你根据图像反映的现象提出一个可探究的科学问题:_____。