题目内容
【题目】某品牌电热水器有慢加热、快加热和保温三个工作状态。铭牌上的部分参效如下表所示,其中快加热功率参数模糊不清,它能够把水加热到的最高温度为75℃.简化电路如图所示,R1、R2均为加热电阻〔温度对电阻的影响忽略不计)。若电热水器中已装满质量为40kg、温度为25℃的水。请完成下列问题:[已知水的比热容c=4.2×103J/(kg℃)〕
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(1)用该电热水器把水加热到最高温度,水需要吸收的热量。
(2)开关S1闭合,S2接b,电热水器处于慢加热工作状态,求R1的阻值。
(3)若加热电阻产生的热量有84%被水吸收,用该电热水器把原有的水加热到最高温度,用快加热比用慢加热节约多少秒?(结果保留整数)
【答案】(1)8.4×106J。(2)40Ω;(3)4132s。
【解析】
(1)用该电热水器把水加热到最高温度,水需要吸收的热量:
;
(2)开关S1闭合、S2接b时,R2被短路,电路为R1的简单电路,电热水器处于慢加热档,根据
可得,电阻R1的阻值:
;
(3)开关S1断开、S2接b时,R1与R2串联,电路中电阻最大,总功率最小,电热水器处于保温档,保温档时电路的总电阻:
,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,可得R2的阻值:
;
开关S1闭合、S2接a时,R1与R2并联,电路中电阻最小,总功率最大,电热水器处于快加热档;此时R2的功率为:
;
则快加热功率为:
。
加热电阻产生的热量有84%被水吸收,则由
可得,消耗的电能:
,
用快加热所用的时间:
;
用慢加热所用的时间:
;
则用快加热比用慢加热节约的时间:
。
【题目】物理小组探究“弹簧的伸长量与其受到拉力的关系”的实验装置如图甲所示。
(1)如图乙所示的弹簧测力计,它的量程是:_____,它的分度值是_____。
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(2)探究过程中,实验数据如表,请在图丙中作出弹簧的伸长量与其受到的拉力的关系图象。
(_____)
悬挂物质量/g | 0 | 50 | 100 | 150 | 200 | 250 |
弹簧伸长量/cm | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
(3)弹簧的伸长量为3.5cm时,弹簧受到的拉力是_____N。
(4)由图线得出:在弹性限度内,弹簧的伸长量和其受到的拉力成_____。