题目内容
【题目】如图甲是现在学校普遍使用的电锅炉,它的水箱容积为300L,额定电压为220V,电锅炉有加热和保温两档,其电路简化图如图乙,R2=40Ω,正常工作时电锅炉的加热功率为3630W,求:
(1)若水箱装满水,将水从20℃加热到100℃,水吸收的热量(c水=4.2×103J/㎏℃)
(2)R1的阻值;
(3)食堂工作人员发现当电路只有电锅炉在进行加热工作时,如图丙所示的电能表指示灯在1min内闪烁了160次,求此时食堂电路中的实际电压。
【答案】(1)1.008×108J;(2)20Ω;(3 200V
【解析】
(1)V=300L=300dm3=0.3m3,
水的质量为:m=ρV=1×103kg/m3×0.3m3=300kg;
水吸收的热量为:Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg℃)×300kg×(100℃﹣20℃)=1.008×108J;
(2)由可知,当开关S2闭合时,电路中只有电阻R2,此时电路中的电阻最大,电功率最小,电锅炉处于保温档;开关都闭合时,电路为R1和R2的并联电路,电路中的电阻最小,电锅炉处于加热档;正常工作时电锅炉的加热功率为3630W,即:P1+P1=P加热,,,解得:R1=20Ω;
(3)由图丙可知电能表参数:3200r/kWh,
只有电锅炉在进行加热工作时,电能表指示灯在1min内闪烁了160次,
所以其实际消耗电能:,
所以其实际功率:,
所以,即:, 解得:U实=200V。
答:(1)若水箱装满水,将水从20℃加热到100℃,水吸收的热量为1.008×108J;
(2)R1的阻值为20Ω;
(3)食堂电路中的实际电压200V。
【题目】小明按如图所示的电路图连接电路进行探究性实验,R2为定值电阻。
(1)实验开始前,开关应处于____状态,滑动变阻器R1滑片应调到最___(填“左”或“右”)端;
(2)实验时,闭合开关,发现A1、A2、V、V2表有示数,V1表无示数,故障原因可能是____________。排除故障后,三次改变滑动变阻器的滑片P的位置得到下表中的数据:
次数 | V示数(V) | V1示数(V) | V2示数(V) | A1示数(A) | A2示数(A) |
1 | 12 | 8 | 4 | 0.4 | 0.4 |
2 | 12 | 6 | 6 | 0.6 | 0.6 |
3 | 12 | 4 | 8 | 0.8 | 0.8 |
(3)分析比较上表中两个电流表示数和3个电压表示数关系可得结论___________;
(4)从实验数据可知,R2的阻值为____Ω;若滑动变阻器R1的最大阻值为50 Ω,则电压表V2的最小示数为____V。