题目内容

（8分）下图甲为某电热水器的原理图（其铭牌如下表），其中低压控制电路中的电磁铁线圈电阻不计，R为热敏电阻，电源电压U1恒为6V．热敏电阻R和高压工作电路中的三只电阻R1、R2、R3均置于储水箱中．已知R1＝33Ω、R2＝66Ω、R3＝154Ω、U2＝220V．当电磁铁线圈中的电流I<10mA时，继电器上方触点和触点c接通；当电磁铁线圈中的电流I≥10mA时，电磁铁的衔铁被吸下，继电器下方触点和触点a、b接通．
储水箱额定水量
55kg
额定电压
220V
加热功率
2200W

（1）当衔铁位于图甲所示位置时，高压工作电路中的总电阻为         Ω，此时电路处于       （选填“加热”或“保温”）状态．
（2）当电热水器在加热状态下正常工作时，给满水箱中的水加热，使其从25℃升高到45℃，需用时50min.求此加热过程中：
①水吸收的热量；
②电热水器的加热效率．【水的比热容为4.2×103J/（kg?℃）】   
（3）热敏电阻中允许通过的最大电流I0＝15mA，其热敏电阻R随温度变化的规律如图乙．为保护热敏电阻R使低压控制电路正常工作，保护电阻R0的阻值至少为多大?
（1）220       保温
（2）①Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×55kg×（45℃-25℃）=4.62×106J
② W=Pt=2200W×3000s=6.6×106J
         
（3）为保护热敏电阻R使低压控制电路正常工作，当R达到最小值200Ω时，控制电路中的电流不超过最大值I0＝15mA，此时R0取最小值。

R0=R总-R=400Ω-200Ω=200Ω

试题分析：（1）当衔铁位于图甲所示位置时，高压工作电路中R2＝66Ω与R3＝154Ω串联接入电路，总电阻为R= R2+ R3=66Ω+154Ω=220Ω，此时接入电路中总电阻最大，故电路处于保温状态。（2）由题意知：水的比热容c=4.2×103J/（kg?℃），质量m=55kg，升高的温度Δt=45℃-25℃=20℃，加热状态时的功率P=2200W，时间t=50min=3000s，则①水吸收的热量Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg?℃）×55kg×20℃=4.62×106J；②消耗的电能W=Pt=2200W×3000s=6.6×106J加热效率。
（3）由题意知：为保护热敏电阻R使低压控制电路正常工作，当R达到最小值R=200Ω时，控制电路中的电流不超过最大值I0＝15mA，此时R0取最小值，则，R0=R总-R=400Ω-200Ω=200Ω。
练习册系列答案
相关题目
如图14所示的实验装置中，甲、乙两个烧瓶中分别装有等量的煤油，并各插入一支规格完全相同的温度计进行测温。甲、乙瓶中的温度计示数相同，闭合开关后，调整滑动变阻器滑片，通电2 min后，发现乙烧瓶中温度计示数明显高于甲烧瓶中温度计的示数，这说明，甲烧瓶中电阻丝放出的热量比乙烧瓶中电阻丝放出的热量_____。甲、乙阻值相比较：R甲______R乙（选填“大于”、“小于”或“等于”）。这种现象表明_________。
 
某家庭电路的部分组成如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．图中三个插座是串联的
B．控制灯泡的开关S要接在火线上
C．三脚插头的用电器也可插入两孔插座
D．闭合开关S时，灯泡不亮，一定是零线某处断路
(1)回顾实验和探究（请将下列实验报告中的空缺部分填写完整）
过程现象
如图是小雨通过改变通电螺丝管中电流方向或线圈的缠绕方向观察到的现象，请根据图甲、乙、丙中小磁针的指向，判定并标出图丁中小磁针的N、S极．

方法结论
实验中通电螺丝管的极性可以通过小磁针的指向来确定，这里运用了____法．我们可以用____定则来判定通电螺丝管的极性与导线中电流方向的关系．
应用
请标出图中电源的正、负极
（2）探究欧姆定律：
电路图
请在方框中画出实验电路图：
表格图象
表1 R=10Ω
U/V
1.0
1.6
2.2
I/A
0.1
0.16
0.22
表2 U=2V
R/Ω
5
10
20
I/A
0.4
0.2
 

如图所示的图象中，能正确表示电阻一定时电流与电压关系的图线是___
．
问题讨论
将上述实验电路中的定值电阻换成标有“2.5V 0.3A”的小灯泡，在测量小灯泡的电功率时，两电表示数如图所示，此时小灯泡的实际功率为____W．若要使小灯泡正常发光，应将滑动变阻器的滑片向____移动．

 
某家用饮水机（见图）通过电热使水加热到95℃时，饮水机从加热状态自动切换到保温状态，如水温降到85℃时，则重新加热，使水温重新上升到95℃。如此反复，使水温始终维持在一定范围内。根据饮水机工作过程，请你回答以下问题：

（1）若水中含有少量硝酸盐，反复加热，会使其中的部分硝酸根离子转化为亚硝酸根离子（NO2-），在此过程中氮元素的化合价如何变化？         
（2）反复加热，会导致水中的溶解氧越来越少。你认为长期饮用这种水，是否会导致人体缺氧？请作出判断并说明理由。                                  
（3）其实饮水机在加热时，并不是对整桶水进行加热的，只是对饮水机内热水箱中的那部分水加热。为了比较“切断电源8小时后一次加热至95℃”和“8小时内保温状态下反复加热”两种情况下消耗的电能多少，在没有电能表的情况下，除本题提供的信息外，还需测量哪两个或三个量？       、         、（         ）。（饮水机部分技术指标见右表）
如图是常见的可调亮度的台灯及其电路图，变阻器R的最大阻值为2200欧姆，台灯灯泡的铭牌如图所示。（忽略温度对灯丝电阻的影响）求：

（1）灯泡正常发光时的电流；
（2）台灯灯泡的电阻；
（3）台灯调到最暗时，灯泡的电功率；
（4）有同学认为台灯调光时虽然灯泡暗了，但变阻器却在耗电，所以此时的台灯不节能，你同意这个观点吗？请说明理由。
如图所示是电阻甲和乙的U-I图象，下列说法不正确的是（　）
A．甲、乙串联的总电阻随电源电压的升高而增大
B．甲、乙并联的总电阻随电源电压的升高而减小
C．甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.4A时，甲、乙消耗的功率之比为4:5
D．甲、乙并联在电路中，当电源电压为2V时，电路总功率为1.2W
新房装修：重庆一中初三的小王准备用所学的物理知识给家装也出一份力,为自己的书柜安装一个小射灯（正常工作时的电压为20V 电流为0.2A），他把小射灯直接接入家庭电路后，刚一通电小射灯的灯丝就被烧断了，经检查发现，还有一个配件忘记安装了。
（1）没有安装配件导致小射灯被烧坏的原因是小射灯两端的实际电压____正常工作电压 (选填“大于”“小于”或“等于”) ；该配件是一个阻值为______Ω的定值电阻，需要与小射灯串联使其正常工作。
（2）小王想知道灯丝电阻随温度变化的规律，他选择了另一个灯泡进行试验，该灯泡正常工作时的电压为2.5V，他利用实验室的器材设计了图10甲所示的电路，闭合开关后，发现小灯泡不发光，经检查是由于某根导线断了造成的。他又利用图10乙的电路对图甲的电路进行故障检测。若检验灯发光说明被检测导线____（选填“断了”或“没断”）。

（3）更换导线后，正确进行实验并将数据填入下表（电源电压恒为4V）。分析实验数据发现：温度越高，灯丝电阻越____。根据表中的数据分析，下列滑动变阻器的规格符合实验要求的是____。
A．30Ω  0.2A    B．20Ω  1A    C．10Ω  1A    D．5Ω  l.5A
（4）小明查找资料，发现大多数金属的电阻都具有和灯丝电阻随温度变化规律相同的性质。他用一段具有这种性质的金属丝代替小灯泡接人图甲的电路中，并将滑动变阻器的滑片调到适当位置固定不动，设计了一个简易的测温装置。若要满足温度升高时测温装置的示数变大，应将图甲中____表的表盘改装成测温装置的刻度盘。
如图甲所示是某生产流水线上的产品输送及计数装置示意图。已知计数器电路的电源电压恒为6V，其中S为一激光源，R1为光敏电阻（有光照射时，阻值较小；无光照射时，阻值较大），R2为定值保护电阻，其阻值为20Ω，a、b间接一“示波器”（示波器的接入不影响电路）。光敏电阻两端的电压随时间变化的图象可由示波器显示出来。水平传送带匀速前进，每当产品从传送带上通过S与R1之间时，射向光敏电阻的光线会被产品挡住。若运送边长为0.1m的均匀正方体产品时，示波器显示的电压随时间变化的图象如图乙所示。求：

（1）正方形产品随传送带运动的速度是多少？
（2）光敏电阻在有光照状态下的电阻是多少？
（3）整个电路工作1h消耗的电能是多少？

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网