题目内容
【题目】下表是小明家未拆封的电热水器包装箱的铭牌.电热水器安装完毕后注满水,电热水器正常工作,电热水器中 的水从15℃升高到35℃用了 40min.请你根据表中的有关信息解决以下问题.
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储水式热水器 | |
额定电压220V | 容量50L |
额定功率2 000W | 总质量18 kg |
外形尺寸(长、宽、高)100 cm×60 cm×50 cm | 额定最高温度75℃ |
堆码层数极限4 | |
(1)“堆码层数极限4”是指包装箱平放时最大堆放层数为4.现在水平地面上平放着4个未拆封的电热水器包装箱,小明将它们整齐堆放成如图所示的情景.请计算图中包装箱对水平地面的压强;(g取10N/kg)
(2)如果(1)中的堆放过程用时15秒,请计算小明堆放过程中,克服包装箱重力做功的功率;
(3)求电热水器中的水从15℃升高到35℃吸收的热量;
(4)求电热水器的加热效率.
【答案】(1)1200Pa(2)36W(3)4.2×106J(4)87.5%
【解析】
(1)4个包装箱对地面的压力为:
包装箱与水平地面的接触面积为:S=100cm×60cm=0.6m2
包装箱对水平地面的压强为:![]()
(2)每个包装箱的重力:G=mg=18kg×10N/kg=180N,
已知包装箱平放时的高度为50cm=0.5m,
将第2个包装箱放在第1个包装箱上面,其上升的高度为h1=0.5m,
克服重力做功:W1=Gh1=180N×0.5m=90J,
将第3个包装箱放在第2个包装箱上面,其上升的高度为h2=2×0.5m=1m,
克服重力做功:W2=Gh2=180N×1m=180J,
将第4个包装箱放在第3个包装箱上面,其上升的高度为h3=3×0.5m=1.5m,
克服重力做功:W3=Gh3=180N×1.5m=270J,
工人师傅对包装箱所做的总功:W总=W1+W2+W3=90J+180J+270J=540J,
做功的功率:![]()
(3)由
可得,水的质量m=ρV=1.0×10-3kg/ m3×50×10-3m3=50kg;
水吸收的热量:Q吸=c水m水△t=4.2×103J/(kg℃)×50kg×(35℃-15℃)=4.2×106J;
(4)电热水器中的水从15℃升高到35℃用了40min,由
得,此过程中消耗的电能:![]()
加热效率:![]()
【题目】在“探究并联电路中的电流关系”实验中。
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(1)小明想测量干路电流,连接的电路如图甲所示,检查电路发现只有一根导线接错了,请在这根导线上打上“×”,并改正。
(________)
(2)连接正确的电路后,闭合开关,电流表的示数为0.46A,请在图乙中画出指针的位置(O为指针转轴)。
(________)
(3)小明换用不同规格的灯泡,多次改变电表位置,将测量数据记录在下表中。
实验次数 | 支路电流I1/A | 支路电流I2/A | 干路电流I总/A |
1 | 0.30 | 0.16 | 0.46 |
2 | 0.20 | 0.20 | 0.40 |
3 | 0.24 | 0.34 | 0.58 |
分析数据得出结论:在并联电路中__________________,。
(4)第1次实验发现,灯泡L1比L2亮,则灯泡L1的电阻________灯泡L2的电阻;
若两灯泡灯丝长度相同,________的灯丝更细。
【题目】温州地区常受台风侵袭,为测量风速,小明设计了一台简易风速仪,其工作原理如图甲所示。装有挡风板和滑片P的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆MN上,弹簧左端固定,右端与滑块相连。挡风板的挡风面积为0.2m2,均匀电阻丝AB长为20cm,阻值为10
,电源电压U0恒为6V,保护电阻R0为14
,电压表量程0~3V。弹簧弹力F与弹簧长度改变量x的关系如图乙所示。无风时,滑片P在A处,有风时,滑块移动,稳定后读出电压表示数,计算并查阅下表数据可知风速及风级。
风级 | 一级 | 二级 | 三级 | 四级 | 五级 | 六级 |
风速v(m/s) | 0.3~1.5 | 1.6~3.3 | 3.4~5.4 | 5.5~7.9 | 8.0~10.7 | 10.8~13.8 |
风压p(pa) | 0.055~1.4 | 1.6~6.8 | 7.2~18 | 18.9~39 | 40~72 | 72.9~119 |
表中风压p是指与风向垂直的受风面上单位面积增加的压力(即单位面积受到的风力)。测量时保证风垂直吹在挡风板上,不计一切摩擦阻力。
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(1)在滑片P左移的过程中,电路的总电阻______。(选填“变大”、“不变”或“变小”)
(2)当电压表示数U为2V时,风速仪所测的风为几级______?(写出计算过程)
(3)小明想在风速仪的电压表上直接标出风速,查阅资料后获知该挡风板所受的风力与风速的平方成正比。经计算,他画出了风速v与电压表示数U的关系曲线,如图丙所示。后因保护电阻R0损坏,他将其换成了阻值为5
的电阻,请你在图丙坐标系中大致画出更换电阻后的风速v与电压表示数U的关系曲线,并在曲线上标出所能测量的最大风速的对应点Q。
(___________)