题目内容
【题目】冬天打出来的果汁太凉,不宜直接饮用如图所示,是小丽制作的“能加热的榨汁杯”及其内部电路简化结构示意图,该榨汁杯的部分参数如表所示,求:
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榨汁杯部分参数表 | |
额定电压 | 220V |
加热功率 | 300W |
保温功率 | 80W |
榨汁功率 | 66W |
容量 | 300mL |
(1)仅榨汁时的正常工作电流;
(2)R2的阻值;
(3)已知该榨汁杯正常工作时的加热效率为90%,给杯子盛满果汁并加热,使其温度升高30℃,要加热多长时间[
,
]
【答案】(1)0.3A;(2)220Ω;(3)160s
【解析】
(1)仅榨汁时的正常工作电流
I=
=0.3A
(2)仅闭合开关S2和S3时,R1和R2并联,电路的总电阻较小,由P=
可知电功率较大,榨汁杯处于加热挡,仅闭合开关S2时,只有R1的简单电路,电路的电阻较大,由P=
可知电功率较小,处于保温挡,R2的功率
P2=P-P1=300W-80W=220W
R2的阻值
R2=
=220Ω
(3)果汁的质量
m=ρ果汁V=1.2×103kg/m3×300×10-6m3=0.36kg
果汁吸收的热量
Q吸=c果汁mΔt=4×103J/(kg·℃)×0.36kg×30℃=4.32×104J
消耗的电能
W=
=4.8×104J
加热时间
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答:(1)仅榨汁时的正常工作电流是0.3A;
(2)R2的阻值是220Ω;
(3)要加热时间是160s。
【题目】某物理兴趣小组的同学利用如图所示的装置探究杠杆的平衡条件:
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(1)为减小杠杆自身重力对实验造成的影响,应使支点处于杠杆________;
(2)若杠杆每小格代表10 cm,每个钩码的质量为100 g,改变动力和阻力的位置并调节钩码的数量,得到下表所示数据,根据表格数据可得到杠杆的平衡条件是_____(用物理量的符号表示)。第①次实验杠杆平衡后,小亮将杠杆两端下方所挂钩码同时向支点O靠近1格,则杠杆将______(选填“能”或“不能”)在水平位置重新平衡;
动力F1/N | 动力臂l1/cm | 阻力F2/N | 阻力臂l2/cm | |
① | 3 | 40 | 2 | 60 |
② | 2 | 50 | 5 | 20 |
③ | 4 | 30 | 3 | 40 |
(3)如图甲所示,小亮保持B点处钩码数量不变,若在A点或C点使用弹簧测力计拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,为使弹簧测力计的示数最小,应将弹簧测力计挂在________点,且拉力的方向为________;
(4)某同学在探究后分析得到F1+l1=F2+l2的错误结论,请你说出一个快速证明该结论错误的操作方法: _____________;
(5)另一同学利用如图乙所示的装置进行实验,测出的数据如下表所示。分析数据发现不符合杠杆平衡条件,出现此问题的原因是__________________。
动力F1/N | 动力臂l1/m | 阻力F2/N | 阻力臂l2/m |
5 | 0.3 | 6 | 0.2 |