题目内容
7．
如图是某校园净化饮水器的电路原理图．容器内有电热丝R1和热敏电阻Rx，只要水面到达如图所示的位置，接触开关S1就会导通．继电器开关S2的作用是当饮水器内的水加热至沸腾后能自动切断加热电路．（1）已知电热丝R1的阻值为12.1Ω，求饮水器的正常加热功率．
（2）为了使继电器开关S2在饮水器内的水加热至沸腾后能自动切断加热电路，Rx的阻值随温度的变化应有何特点？试作出简单的说明．
（3）已知该饮水器装有9kg的水，当只有饮水器接入电路中时，它将水从20℃加热到100℃用时14min．试求该饮水器加热过程中的热效率．
分析 （1）电热丝工作的电压为220V，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出饮水器的正常加热功率；
（2）如果将水加热至沸腾后自动切断加热电路时，根据电路的连接可知应使继电器开关S2断开，即电磁铁的磁性应减弱，根据影响电磁铁的磁性的因素可知控制电路中电流的变化，即可根据欧姆定律判断出此时热敏电阻阻值变大，由此可判断热敏电阻Rx阻值与温度的变化情况；
（3）已知水的质量和初温、末温以及比热容，根据W=Pt求出水吸收的热量，利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$求出该饮水器加热过程中的热效率．
解答 解：（1）饮水器的正常加热功率：
P=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}}$=$\frac{（220V）^{2}}{12.1Ω}$=4000W；
（2）如果将水加热至沸腾后自动切断加热电路，即水沸腾时，使继电器开关S2断开，停止加热，
则使继电器开关S2断开，应减弱电磁铁的磁性，
根据影响电磁铁的磁性的因素可知应减小控制电路中电流，
由I=$\frac{U}{R}$可知，此时热敏电阻阻值变大，
所以，热敏电阻Rx阻值应随温度升高而变大．
（3）水吸收的热量：
Q吸=cm（t-t0）
=4.2×103J/（kg•℃）×9kg×（100℃-20℃）
=3.024×106J，
由P=$\frac{W}{t}$可知，消耗的电能：
W=Pt=4000W×14×60s=3.36×106J，
该饮水器加热过程中的热效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{3.024×1{0}^{6}J}{3.36×1{0}^{6}J}$×100%=90%．
答：（1）饮水器的正常加热功率4000W；
（2）水沸腾时，使继电器开关S2断开，停止加热，则使继电器开关S2断开，应减弱电磁铁的磁性，根据影响电磁铁的磁性的因素可知应减小控制电路中电流，由I=$\frac{U}{R}$可知，此时热敏电阻阻值变大，所以热敏电阻Rx阻值应随温度升高而变大；
（3）该饮水器加热过程中的热效率90%．
点评 本题为电功和热量的综合计算，涉及到了电功率和热量、电功、效率的计算，难点是继电器电路的工作分析，主要是知道控制电路与工作电路的关系．
| A． |  两块表面干净的铅压紧后可吊起重物 | |
| B． |  加达使水沸腾，水蒸气冲起软木塞 | |
| C． |  抽掉中间的玻璃板后，两种气体混合在一起 | |
| D． |  绳子摩擦使铜管内乙醚沸腾，蒸气冲起软木塞 |
如图所示，重为150N的物体在大小为40N的水平拉力F作用下，向右匀速运动了10m，所用时间为20s，则拉力做的功是400J，拉力做功的功率为20W．
2015年1月18日在澳大利亚堪培拉球场举办的亚洲杯B组最后一轮球赛，国足2：1获胜，如图是孙可飞奔庆祝的情景，若赛场主席台是运动的，可选择的参照物是（ ）| A． | 赛场边矗立的广告牌 | B． | 地面 | ||
| C． | 看台上坐着的观众 | D． | 孙可 |
用天平和量筒测量金属物块的密度．测量物块的质量时，应将物块放在天平的左（左/右）盘中．当另一个盘中所加砝码和游码位置如图所示时，天平平衡，则物块的质量是61.2g．接着测出物块的体积为10cm3，则物块的密度是6.12×103kg/m3．| A． | 超导体主要用于制作电饭锅等电热器 | |
| B． | 声呐利用电磁波传递信息 | |
| C． | 移动电话（手机）利用超声波传递信息 | |
| D． | 半导体可用来制作LED灯的发光二极管 |