12.小星同学为自家的洗浴电热水器设计了一个自动控制装置,如图所示.R1是一个热敏电阻(置于热水器水中),其阻值随温度的变化关系如表1所示.表2是这个电热水器的铭牌.已知继电器线圈电阻R2为10Ω,左边电源的电压U0为6V不变.当继电器线圈R2中的电流增大到某一数值时,继电器的衔铁被吸下,电热水器电路断开;当继电器线圈中的电流减小到某一数值时,继电器的衔铁被释放,电热水器电路闭合,开始工作.
表1
|
温度t/℃ |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
|
电阻R/Ω |
60 |
42 |
30 |
20 |
15 |
10 |
8 |
6 |
5 |
表2
|
型号 |
FED-H50 |
额定电压 |
交流220V |
|
最大水量 |
50kg |
频率 |
50Hz |
|
额定内压 |
0.75MPa |
额定功率 |
2 000W |
请解答:
(1)正常:工作时,电热水器的电阻是多少?
(2)分析表1,热敏电阻的阻值随温度如何变化?
(3)若电热水器内的水温控制在30-60℃之间,求衔铁被吸
下、电热水器电路被断开时,继电器线圈中的电流是多少?
(4)电热水器正常工作时,将整箱水从30C加热到60℃需要
多长时间?[c水=4.2×103J/(kg·℃),不计热损失] 第12题图
拓展提升
11.在一次课外活动中,小悦同学对家用电磁炉进行了相关的观察和研究,并记录了电磁炉及她家电能表的有关数据,如下表所示.
|
观察对象 |
有关记录 |
研究活动 |
|
电磁炉的铭牌 |
U额=220V
P额=1kW |
①用磁炉加热一壶水(水的质量m=2kg,初温t=30℃); ②关闭家里其他用电器,只将该电磁炉接入电路烧水,观察电能表,表盘在5min内转了150r,此时用温度计测得水的温度为50℃ |
|
电能表的铭牌 |
220V 10(40)A 50Hz 2 000r/(kW·h) |
已知水的比热容为c=4.2×103J/(kg·℃),吸热公式为Q=cm△t,请你根据小悦同学在活动中获得的有关资料,求解在这段时间内:
(1)水所吸收的热量.
(2)电磁炉的实际功率.
(3)电磁炉烧水的效率.
10.小宜同学做“测小灯泡的额定功率”实验时,已知小灯泡的额定电压是3.8V,其中电源是3节新的干电池,灯丝电阻大约为10Ω,滑动变阻器上标有“10Ω1A”的字样.
第10题图
(1)如图所示的是小宜同学连接不完整的实验电路,请你用笔画线代替导线帮他将图中未连接部分连接好.要求:电压表、电流表选择合适的量程,滑动变阻器的滑片向右移动使连人电阻的阻值减小.
(2)当小宜同学闭合电路的开关后,电路中可能出现一些不正常现象.
第一种:小灯泡较暗,滑动变阻器滑片移动时不能改变小灯泡的亮暗程度,可能在连接电路时把滑动变阻器的 (填“AB”或“CD”)两端点连入了电路中.
第二种:小灯泡不亮,电流表示数为零,电压表示数为4.5V,可能小灯泡处 (填“短路”或“断路”).
(3)小宜同学在实验中为了能得到比较准确的小灯泡的额定功率,改变接入电路的滑动变阻器的阻值,分别得到三组数据,如下表所示.
|
实验序号 |
电压表示数/V |
电流表示数/A |
功率/W |
额定功率/W |
|
1 |
3.00 |
0.36 |
1.08 |
P额 |
|
2 |
3.80 |
0.40 |
1.52 |
|
|
3 |
4.50 |
0.42 |
1.89 |
老师认为小宜同学通过三次测量得到三组数据,算出三个电功率值,再求平均值得到额定功率的数据处理方法有误,为什么?
(4)你认为正确测量结果P额= W·.