题目内容
【题目】自动饮水机已经普遍用于车站、学校等公共场所,它的简化电路图如图所示,电热丝电阻分别为R1、R2 , 请根据说明书提供的信息回答问题.(ρ水=1×103kg/m3 , 水的比热容C水=4.2×103 J/(kg℃))
××饮水机参数 | |
热水温度 | ≥90℃ |
热胆容积 | 2L |
额定功率 | 1000W |
保温功率 | 40W |
额定电压 | 220V |
频率 | 50Hz |
(1)开关断开时,饮水机处于状态(填“加热”或“保温”).
(2)如果饮水机处在“加热”状态正常工作时,电热丝所产生的热量全部被水吸收,饮水机的热胆装满水,水温由20℃加热到70℃,需用多长时间?
(3)电热丝R1的电阻值.
【答案】
(1)保温
(2)解:热胆装满水时水的体积:
V=2L=2×10﹣3m3,
由ρ= 可知,水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3=2kg,
水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg℃)×2kg×(70℃﹣20℃)=4.2×105J,
因电热丝所产生的热量全部被水吸收,
所以,消耗的电能W=Q吸=4.2×105J,
由P= 可知,需要的加热时间:
t′= = =420s;
答:饮水机的热胆装满水,水温由20℃加热到70℃,需用420s;
(3)解:开关S1闭合时,电路中只有R2工作,饮水机处于加热状态,则
R2= = =48.4Ω,
开关S1断开时,电阻R1、R2串联接入电路,饮水机处于保温状态,
则电路中的总电阻:
R= = =1210Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,R1的电阻值:
R1=R﹣R2=1210Ω﹣48.4Ω=1161.6Ω.
答:电热丝R1的电阻值为1161.6Ω.
【解析】解:(1)由P= 可知,电压一定,电阻较大时,电路中的功率较小,饮水机处于保温状态,否则处于加热状态, 由电路图可知,开关S1断开时,电阻R1、R2串联接入电路,电路中的总电阻最大,饮水机处于保温状态,
开关S1断开时,电路中只有R2工作,饮水机处于加热状态;(2)
答:(1)保温;(2)饮水机的热胆装满水,水温由20℃加热到70℃,需用420s;
【题目】在“得了滑轮组的机械效率”实验中,小丽用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法,分别做了甲、乙、丙3次实验,实验数据记录如表:
实验次数 | 钩码所受的重力 | 提升高度 | 拉力 | 绳端移动的距离 | 机械效率 |
1 | 2 | 0.05 | 1.0 | 0.15 | 66.7% |
2 | 4 | 0.05 | 1.7 | 0.15 | 78.4% |
3 | 6 | 0.05 | 0.15 |
(1)实验中要拉动弹簧测力计,使钩码升高.
(2)计算、分析以上装置中和表格中三组实验数据,写出计算分析过程并得出:同一滑轮组的机械效率与哪个因素的具体关系.
(3)若将此滑轮组换一种绕绳方法,不计摩擦及绳重,提升相同的物体时,滑轮组的机械效率(变大/变小/不变).