题目内容
17．
如图是某饮水机电路原理图，铭牌如表所示．S是手动开关，S1是温控开关，当S闭合后，热水箱内的水温低于86℃时S1就自动闭合，水温高于95℃时S1就自动断开，因此这台饮水机有“加热”和“保温”两档功率．| 水桶容积 | 20L |
| 加热罐容积 | 1L |
| 额定电压 | 220V |
| 加热功率 | 500W |
| 保温功率 | 60W |
（2）正常工作时，经观察发现，当加热罐内装满热水但较长时间没有饮用时，每隔一段时间，饮水机就加热一次，请你分析：冬季的间隔时间小于夏季的间隔时间（选填“大于”、“等于”或“小于”）
（3）若加热的效率为90%，试计算加热一次需要多长时间？
分析 （1）由题意可知，当S、S1闭合时，R1与R2并联，饮水机处于加热状态；当S闭合、S1断开时，电路为R2的简单电路，饮水机处于保温状态；加热功率减去保温功率即为R1的电功率，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出R1的电阻；
（2）当加热罐内装满热水但较长时间没有饮用时，冬天的温度较低，与水的温差较大，热量的散失比较快，据此进行解答；
（3）知道水的体积，根据m=ρV求出水的质量，根据Q吸=cm（t-t0）求出水吸收的热量，根据η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出消耗的电能，再根据P=$\frac{W}{t}$求出需要的加热时间．
解答 解：
（1）由图可知，当S、S1闭合时，R1与R2并联，总电阻最小，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知总功率最大，此时饮水机处于加热状态；当S闭合、S1断开时，电路为R2的简单电路，电阻较大，总功率较小，此时饮水机处于保温状态；
因电路的总功率等于各用电器功率之和，
所以，R1的电功率：
P1=P加热-P保温=500W-60W=440W，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，R1的电阻：
R1=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{1}}$=$\frac{（220V）^{2}}{440W}$=110Ω；
（2）当加热罐内装满热水但较长时间没有饮用时，冬天的温度较低，空气与水的温差较大，热量的散失比较快，则冬季需要加热的间隔时间小于夏季的间隔时间；
（3）水的体积：
V=1L=1dm3=1×10-3m3，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的质量：
m=ρV=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg，
水吸收的热量：
Q吸=c水m（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（95℃-86℃）=3.78×104J，
由η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%可得，消耗的电能：
W=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{3.78×1{0}^{4}J}{90%}$=4.2×104J，
由P=$\frac{W}{t}$可得，需要的加热时间：
t′=$\frac{W}{{P}_{加热}}$=$\frac{4.2×1{0}^{4}J}{500W}$=84s．
答：（1）发热电阻R1的阻值为110Ω；
（2）小于；
（3）加热一次需要84s．
点评 本题考查了电功率公式、密度公式、吸热公式、效率公式、电功公式的应用，从题干和表格中获取有用的信息是关键．
为了测量凸透镜焦距，他让一束平行光正对射向该透镜，须调节光屏位置直到在屏上得一个最小最亮的光斑，如图是调节完成的状态，该透镜焦距f=10.0cm，这个实验也证明凸透镜对光线具有会聚作用．
如图所示是研究“做功与内能改变关系”的实验，玻璃瓶内装入少量的水，用塞子塞紧，并用气筒往瓶内打气，瓶内压强增大到一定程度时，瓶塞会跳出来，同时瓶内出现白雾．请你解释瓶内出现白雾的原因气体对外做功，内能减少，温度降低，水蒸气遇冷液化．| A． | 1千克等于9.8牛 | |
| B． | g大小是一个定值，保持不变 | |
| C． | 一千克的物体在地球上受到的重力为9.8牛 | |
| D． | 1 N等于9.8 kg |
| 钩码总重/N | 0 | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 | 3.5 | 4.0 |
| 指针位置/cm | 2.5 | 3.0 | 3.5 | 4.0 | 4.5 | 5.0 | 5.5 | 5.8 | 5.8 |
（2）小华同学根据实验数据所作的“弹簧长度与外力的变化关系”图象，应该是下面B图（填序号）所示的图象．
如图有一条平直的轨道ABC，其中AB段表面粗糙，BC段表面光滑，一辆电动小车在A位置静止，小车静止时受到的重力和支持力是一对平衡力；小车向右运动经过B点时的速度为v，如果BC不受力，小车将做匀速直线运动（不计空气阻力）．