题目内容

如图所示，烧瓶中装有0.3kg煤油，电阻丝的阻值为10Ω，闭合开关．调节滑动变阻器滑片，当电流表的示数为2A时通电5min，煤油的温度由20℃升高到30℃．[c煤油=2.1×103?℃）]

求：（1）煤油吸收的热量；（2）电阻丝加热煤油的效率．
（1）6300J．
（2）52.5%．
（1）∵c煤油=2.1×103J/（kg?℃），m=0.3kg，t0=20℃，t=30℃，
∴煤油吸收的热量为：Q吸=c煤油m（t﹣t0）=2.1×103J/（kg?℃）×0.3kg×（30℃﹣20℃）=6300J．
（2）∵电阻丝与滑动变阻器串联，电流表测量的是整个电路中的电流，
∴通过电阻丝的电流为I=2A，
而R=10Ω，t=5min=300s，
∴电流通过电阻丝放出的热量为：Q=I2Rt=（2A）2×10Ω×300s=1.2×104J，
则电阻丝加热煤油的效率为：η===52.5%．
答：（1）煤油吸收的热量为6300J．
（2）电阻丝加热煤油的效率为52.5%．
练习册系列答案
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如图甲所示的热熔胶枪是一种装修工具，用于材料涂胶。它的内部有2只相同的PTC（正温度系数）加热元件，其工作电路如图乙所示，扣动扳机能使固体胶条向前挤压，联动开关S同时掷向A、B，枪口冒出胶液，松开扳机，联动开关S同时掷向B、C。单只PTC元件的电阻随温度的变化如图丙所示。关于PTC元件的工作情况，下列说法中正确的是（    ）
A．扣动扳机，两只PTC元件串联在电路中
B．松开扳机，只有一只PTC元件接入电路
C．松开扳机，当温度为80℃时，电路消耗的电功率为55W
D．扣动扳机，当温度为180℃时，1min电路消耗的电能为4800J
如图甲是由“控制电路”和“工作电路”两部分组成的光控电路。“控制电路”由光敏电阻R、磁控开关L、定值电阻R0、电源U1等组成，已知光敏电阻R的阻值随照射在光敏电阻上的光强E（表示光照射的强弱的物理量，单位cd）之间的变化关系如图乙所示，当线圈中的电流大于或等于20mA时，磁控开关的磁性弹片相互吸合。“工作电路”由工作电源U2（U2 = 20V）、发热电阻R1（R1= 5）和R2（R2 =15）组成。问：

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（2）当“控制电路”中的电流等于30mA时，“工作电路”中R1两端的电压是       V。
（3）如果“控制电路”中的线圈阻值RL= 1、R0= 140、U1=3V，那么照射在光敏电阻上的光强在什么范围内时，磁控开关的磁性弹片相互吸合？（这问要有解答过程）
电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具，如图所示。其主要结构就是在原来的普通自行车的基础上，增加了电动机及供电、传动设备，它可以电动骑行，亦可以脚踏骑行。电动骑行时，蓄电池为车上的电动机供电，电动机为车提供动力；脚踏骑行时，与普通白行车相同。

下表是某型号电动白行车主要技术参数。
整车
整车质量
40kg
最高车速
≤30km/h
最大噪声
≤62dB
蓄电池
电压
48V
容量
12A·h
电动机
额定电压
48V
额定功率
240W
(1) 当一个质量为50kg的初三学生骑着电动自行车在平直的公路上匀速行驶时，轮胎与地面的总接触面积为40cm2，此时路面受到的压强为多大?（g=10N/kg）
(2 )电动自行车以额定功率行驶时通过电动机线圈的电流是多大?
(3) 在蓄电池充足电后为电动机供电的过程中，当把储存能量的80％提供给电动机后就应进行充电。若电动机工作时将电能转化为对自行车输出机械能的效率为75％，电动自行车在平直的公路上匀速行驶时受到的阻力为30N，则蓄电池充一次电最多能完全依靠储存的电能连续行驶多远? 
如图甲所示，冰冻是造成高山地区冬季输配电线路倒塔（杆）断线的重要原因。为了避免这类事故的发生，一方面电力工人要及时对输电线路进行除冰作业，另一方面要加强输电线的抗拉能力。一般高压输电线每一根都是由一股位于中间的钢质线芯和六股相同粗细的铝质线芯绞在一起组成的，其横截面如图乙所示。这种输电线通常被称为钢芯铝绞线（代号LGJ）。已知该钢芯铝绞线所能承受的最大安全拉力为其正常工作情况下拉力的5倍。下表是该种钢芯铝绞线的相关技术数据。


1．该电力线路采用钢芯铝绞线而不采用与之同样结构尺寸的铝绞线，其主要目的是什么?
2．输电线路结冰后，输电线（连同上面的冰）变粗、变重。为了保证输电线路的安全，防止输电线被拉断，在冰冻的钢芯铝绞线（连同上面的冰，其横截面可以看作圆）的直径D增大到一定值时就必须进行除冰作业，试估算需要进行除冰作业时冰冻的钢芯铝绞线的直径D。（ρ铝＝2.7×103kg／m3，ρ钢＝7.9×103kg／m3，ρ冰＝0.9×103kg／m3，取＝10.7）
3．有一种输电线路除冰作业的方法叫“短路熔冰”。所谓“短路熔冰”，就是在短时间内，输电线不经过用电器而直接接通，输电线中通过比平时大许多的电流，利用导线本身发热熔冰以完成除冰作业的方法。短路熔冰时，若一根这种钢芯铝绞线每米的发热功率为200W，则短路熔冰时通过一根钢芯铝绞线的电流大约是多大?（取＝3.2）
能源技术的创新不断地推动人类社会的进步，但能源危急、环境污染和生态破坏又反过来制约人类社会的发展，作为一名现代社会的中学生，你会发现周围很多能量白白浪费了，利用学过的物理知识，将一些能量转化为电能：
（1）请你为自己的家庭设计两个不需要消耗燃料的发电方式：　 　、　 　
（2）大海海面波浪起伏，你想过将波浪所具有的机械能转化为电能给灯塔供电吗（提示：地磁场磁性太弱）？请回答下列问题：
A．这一设想依据的原理是：　 　
B．需要的器材：除导线、开关外，还需要两个关键器材：　 　、　 　
C．怎么实现你的设计？
许明家的电吹风内部电路的连接情况如图所示，有带风叶的小电动机一只，电热丝一段(正常工作时，电阻为80Ω，开关两只(S1、S2)，插头一只，导线若干。

(1)观察此图，请按电吹风的功能。在下表空格内填出开关对应的状态(填“闭合”或“断开”)
 
开关
S1
S2
吹冷风
 
 
吹热风
 
 
 
(2)许明在家中断开其它用电器，将电吹风插入插座(电源电压为220V)，当电吹风吹冷风时，测得15min内，他家中的电能表的铝盘转了90转(电能表上标有“3000r／kw·h”)，请你算出该电吹风吹热风时消耗的总功率。
图所示电路，电源电压为6V，R1＝10Ω，R2＝20Ω，R3＝5Ω，当闭合开关S1后，下列说法不正确的是
A．闭合开关S2、S3，通过R2的电流是0.24A
B．断开S2、S3，电路消耗的功率是2.4W
C．断开S2、闭合S3，R1两端的电压是6V
D．在相等的时间内，闭合S2、S3时和断开S2、S3时，电流通过R1产生的热量之比是9：4
小明家的楼道灯泡在深夜时很容易烧坏。为解决这一问题，小明设计了如图所示的电路，L1和L2都是“220V  40W”。请回答下列问题：(设灯泡的电阻不变化，电源电压变化忽略不计)
（1）L1灯泡的电阻是多少？闭合开关S1和S2，L1正常发光，工作5h消耗的电能是多少？
（2）断开S2，闭合S1，让两灯泡都发光，深夜灯泡就不容易烧掉了，请计算此时L1两端的电压。
（3）请计算两盏灯泡都亮时电路消耗的总功率是多少？

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