题目内容
【题目】如图甲,是一款各位奶爸奶妈的必备电器——暖奶器,其铭牌如图乙,它有着高温消毒,中温加热和低档保温的功能。其等效电路结构如图丙。已知:电源电压为36V,R1和R2为发热电阻,R3是规格为“20Ω 5A”的滑动变阻器。S闭合,S1、S2均断开时,电器处于低温档,移动滑片,可以手动调节低温档的加热功率;S、S1闭合,R3均没有接入电路时,通过控制S2的通断,可以使电器处于高温档或中温档。求:
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(1)电器以中温档工作时,电路中的电流大小?
(2)R2的电阻大小?
(3)电压表的量程为“0~24V”,电流表量程为“0~3A”,在不损坏电路元件的前提下,低温档手动调节的加热功率范围?
【答案】(1) 5A (2) 12Ω (3) 20W~64.8W
【解析】
(1) 当S、S1闭合,S2断开时,电路中只有R1工作,此时处于中温档。由乙图可知中温档功率为P中=180W,电压为U=36V,则此时电路中的电流为I中=
=
=5A。
(2) 当S、S1、S2都闭合时,电路中R1与R2并联,即R1和R2共同发热,所以此时为高温档。由乙图可知高温档功率为P高=288W,电压仍然为U=36V,则R2得功率为PR2=P高-P中=288W-180W=108W,所以R2的电阻为R2=
=
=12Ω。
(3) 当S闭合,S1、S2断开时,电路中R1与R3串联,电压表测R3的电压。当R3滑片左移时R3电阻减小,电压表示数较小,R1两端电压升高。同时由于电路中电阻减小,所以电流表示数增大,则根据P=UI可知R1发热功率增大。所以手动调节的最大加热功率以电流表能测量的最大值来计算;当R3滑片右移时R3电阻增大,电压表示数增大,R1两端电压较小。同时由于电路中电阻增大,所以电流表示数减小,则R1发热功率减小。所以手动调节的最小加热功率以电压表能测量的最大值来计算。
由中温档数据可计算出R1阻值为R1=
=
=7.2Ω。当电压表示数为最大的U最大=24V时,R1的最小发热功率为P最小=
=
=
=20W;当电流表示数为最大的I最大=3A时,R1的最大发热功率为P最大=
=
=64.8W。所以低温档手动调节的加热功率范围是20W~64.8W。
【题目】探究水沸腾时温度变化的特点:
①请利用表格中的数据,用描点法画出水的温度随加热时间变化的图象。
(________)
时间/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
温度/℃ | 90 | 93 | 96 | 99 | 100 | 100 | 100 | 100 |
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②水沸腾过程中,不断吸热,但温度______,这个温度叫做水的沸点,上述实验中水的沸点为________℃。
③将一个室温下的玻璃片盖在盛有沸水的烧杯口上,过一会儿发现,玻璃片______(填“内壁”或“外壁”)上有水珠,说明气体遇冷可以_________(填一种物态变化的名称)。