题目内容
12.| 镜子质量 | 1.1kg |
| 镜子面积 | 100dm2 |
| 额定电压 | 220V |
| 额定功率 | 1.1W/dm2 |
(2)经测试,在-10℃环境下,正常工作600s使平面镜的平均温度升高了40℃,求电热膜给平面镜加热的效率;[玻璃的比热容为0.75×103J/(kg•℃)]
(3)如图乙所示,小明给防雾镜电路连接了一个滑动变阻器,能使电热膜的功率在原功率的16%~100%之间变化,以满足不同季节使用的需要,请求出R的最大阻值.
分析 (1)由表格数据计算镜子的功率,由P=UI计算正常工作时的电流;
(2)根据Q吸=cm△t求出平面镜吸收的热量,根据Q=W=Pt求出电热膜产生的热量,利用效率公式求出电热膜给平面镜的加热效率;
(3)由图知变阻器与电热膜串联,当电路中电阻最大时,功率最小,由此根据串联电路特点和电功率公式计算R的最大值.
解答 解:
(1)由表格可得防雾镜正常的功率:
P=1.1W/dm2×100dm2=110W,
由P=UI可得防雾镜正常工作时的电流:
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{110W}{220V}$=0.5A;
(2)正常工作600s,平面镜温度的变化量:△t=40℃,
平面镜吸收的热量:
Q吸=cm△t=0.75×103J/(kg•℃)×1.1kg×40℃=3.3×104J,
正常工作600s电热膜产生的热量:
Q=W=Pt=110W×600s=6.6×104J,
加热效率:
η=$\frac{{Q}_{吸}}{Q}$×100%=$\frac{3.3×1{0}^{4}J}{6.6×1{0}^{4}J}$×100%=50%;
(3)由图知变阻器与电热膜串联,当电路中电阻最大时(变阻器阻值最大),功率最小,
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得电热膜电阻:R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{(220V)^{2}}{110W}$=440Ω,
电热膜的功率在原功率的16%~100%之间变化,所以其最小电功率:P最小=16%×110W=17.6W,
由P=I2R可得此时电路中电流:I′=$\sqrt{\frac{{P}_{最小}}{R}}$=$\sqrt{\frac{17.6W}{440Ω}}$=0.2A,
由串联电路特点和欧姆定律可得此时滑动变阻器的阻值,
R滑=R总-R=$\frac{U}{I′}$-R=$\frac{220V}{0.2A}$-440Ω=660Ω.
答::(1)防雾镜正常工作时的电流为0.5A;
(2)电热膜给平面镜加热的效率50%;
(3)R的最大阻值660Ω.
点评 本题考查了电功与热量的综合计算,涉及到串联电路特点、电功率公式、热量的计算、效率公式的应用,关键是表格信息的理解与应用.
| A. | 开关要接在零线上 | B. | 多个大功率用电器使用有关插座 | ||
| C. | 带金属外壳的用电器使用三孔插座 | D. | 使用绝缘皮破损的导线 |
| A. | 是通过斜面小车实验直接得到的结论 | |
| B. | 只是通过理论分析得出的规律 | |
| C. | 只是通过日常生活得出的规律 | |
| D. | 是在实验的基础上,经过分析推理得出的结论 |
(1)如图1所示,请指出他们在实验中的两个错误之处:视线没有平视、温度计的玻璃泡碰到杯底.
(2)实验过程中主要观察加热时间、水温的变化;
(3)为了节约能源并适当缩短实验时间,可以采取的措施有(写出两种):加盖、用温水.
(4)如图2(甲)(乙)所示,图乙是水沸腾时的情况.
(5)如表是本实验过程中不同时刻的温度记录,则该地水的沸点为98℃,当地的大气压小于1标准大气压(填“大于、等于”或“小于”)
| t/min | … | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | … |
| t温/℃ | … | 96 | 97 | 98 | 98 | 98 | 98 | … |
| A. | 在0~t1内,伞兵受到的重力小于阻力 | |
| B. | 在t1~t2内,伞兵受到的重力等于阻力 | |
| C. | 在t2~t3内,伞兵受到的阻力保持不变 | |
| D. | 在t2~t3内,伞兵受到的重力在不断减小 |
| A. | 5m/s | B. | 6m/s | C. | 4m/s | D. | 不能确定 |