题目内容
【题目】小明家某型号电热加湿器的原理图如图甲,R1、R2都是发热电阻,不考虑温度对电阻的影响,且R2=3R1;S为旋转型开关,1、2、3、4为触点,通过旋转开关S可实现“关”、“低”、“高”档之间的切换(低挡为小功率加热,高挡为大功率加热),其部分技术参数是:额定电压220V,高档发热功率400W,注水仓最大注水量3kg。
(1)求电热加湿器中R1的阻值;
(2)某次使用加湿器在额定电压下工作,加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量,其工作30min的功率与时间图象如图乙所示,如果电阻R1在此次高挡加热时产生的热量全部被水吸收,可以使注水仓中冷水的温度升高多少℃?[计算结果保留整数,水的比热容为4.2×103J/(kg℃)]
(3)某一天,小明断开家中其他所有用电器,只接通加湿器在低档加热,发现家中3000revs/(kWh)的电能表转盘在400s内转了27圈,求此时电阻R2的实际功率是多少?
【答案】(1)电热加湿器中R1的阻值121Ω;(2)注水仓中冷水的温度升高19℃;(3)电阻R2的实际功率是60.75W
【解析】
(1)由图甲知,开关S接“3、4”触点时,电路为R1的简单电路,电路的总电阻最小。电源的电压一定,由可知,电热加湿器的功率最大,处于高档,电功率公式可得电热加湿器中R1的阻值为:
。
(2)由图乙知,工作30min时,其中高档工作时间为10min,低档工作时间为20min,在高档正常工作时消耗的电能:
W高=P高t高=400W×10×60s=2.4×105J,
如果产生的热量全部被水吸收,即:
Q吸=W高=2.4×105J,
由Q吸=cmt可得水升高的温度:
;
(3)电能表的转盘转过27r时,加湿器在400s内消耗的电能:
W=kWh=0.009kWh=3.24×104J,
加湿器在低挡加热的实际功率:
,
由图甲知,开关S接“2、3”触点时,R1、R2串联,电路的总电阻最大,电热加湿器的功率最小,处于低档,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,由P=UI=I2R可得,电路中的电流:
,
此时电阻R2的实际功率:
P2=I2R2=I2×3R1=(A)2×3×121Ω=60.75W。
答:(1)电热加湿器中R1的阻值121Ω;
(2)可以使注水仓中冷水的温度升高19℃;
(3)电阻R2的实际功率是60.75W。
【题目】某电热水壶铭牌的部分参数如表,忽略温度对电阻的影响。电热水壶在额定电压下工作300s能将1L的水从20℃加热到85℃。求:[c水=4.2×103J/(kg℃),ρ水=1.0×103kg/m3]
额定电压 | 220V |
额定功率 | 1000W |
最大容量 | 1.2L |
(1)水吸收的热量是多少?
(2)电热水壶的效率是多少?
(3)在用电高峰时,实际电压为200V,若与该电热水壶在额定电压下工作300s消耗相同的电能,实际加热时间为多少s?
【题目】小红依如图所示电路实验探究并联电路中电流的关系。
物理量 | I1/A | I2/A | I3/A |
测量值 | 0.2 | 0.3 | 0.5 |
(1)实验应当选用两个规格_____的灯泡(选填“相”、“不同”)由于不知两灯泡的电流大小,对电流表量程的选择应用_____法选择;
(2)连好实物电路后,按以下步骤完成数据表,具体数据如表格所示:
①测量L1的电流闭合S1,断开S2,读出此时电流表示数并记录进表格;
②测量L2的电流,_____,读出此时电流表示数并记录进表格;
③测量干路电流,_____,读出此时电流表示数并记录进表格;
(3)本实验的结论是_____。
(4)小红根据以上实验数据就直接得到结论,请指出有什么不足之处?如何改进_____?
【题目】小欣在实验室测量盐水的密度。他先用调好的天平测出如图甲所示的烧杯和盐 水的总质量 m1 为 63.8g。然后他将一部分盐水倒入量筒,接着用天平测量剩余盐水和烧杯的总质量 m2,如图乙所示。请你根据题目所述的情景填写实验数据表格。
烧杯和盐水的总 质量 m1/g | 量筒内盐水的 体积 V/cm3 | 烧杯和剩余盐水的 质量 m2/g | 盐水的密度/kgm-3 |
(___________)