题目内容
15．
家庭室内装修要用到某种液体乙烯材料和三混粉，工人师傅使用加热与搅拌为一体的用电器，如图是该用电器的工作原理图．先在室温下把液体乙烯材料放入容器中，温控旋转开关接ab开始加热，发光二极管正常发光，当液体温度达到70℃，温控旋转开关自动接cd，发光二极管熄灭，电动机起动，再倒入三混粉在容器中保温搅拌，搅拌均匀后，涂抹到墙壁上使之更加平滑牢固．旋转开关接ab时电路消耗功率为1622W，旋转开关接cd时电路消耗功率为1200W，电动机正常工作的功率为1100W，发光二极管L规格为“2V 0.2W”，R1是加热电热丝，R2是保温电热丝，R0为保护发光二极管正常工作的限流电阻．（忽略温度对电阻的影响）（1）用电器正常工作时，求保温电热丝R2的电阻值．
（2）液体乙烯材料质量为6kg，初温为20℃，求温控旋转开关接ab开始加热到刚接cd时，液体乙烯材料吸收了多少热量？【c液=1.8×103J/（kg℃）】
（3）温控旋转开关接ab开始加热到刚接cd时，电路正常工作了8分20秒，该过程中加热电热丝产生的热量为多少？
分析 （1）由图可知，旋转开关接cd时，电动机M和保温电热丝R2并联，此时电路消耗功率为1200W，电动机正常工作的功率为1100W，根据Pcd=P2+PM可得R2消耗的功率，由公式R2=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{2}}$可以算出R2的阻值；
（2）已知该液体的质量、比热容、初温和末温，根据Q吸=c液m△t可以算出液体乙烯材料吸收热量；
（3）当旋转开关接ab时，加热电热丝R1和发光二极管所在支路并联；根据二极管的规格，可求出二极管正常发光时该支路的电流，该支路电压为220V，根据P=UIL求出二极管所在支路消耗的功率；已知旋转开关接ab时电路消耗功率为1622W，根据Pab=P1+P支可得发热电热丝R1消耗的功率，再利用公式Q=W=Pt计算加热电热丝R1产生的热量．
解答 解：
（1）由图可知，旋转开关接cd时，电动机M和保温电热丝R2并联，
所以Pcd=P2+PM，
则保温电热丝R2消耗的功率：
P2=Pcd-PM=1200W-1100W=100W；
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，保温电热丝R2的阻值：
R2=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{2}}$=$\frac{（220V）^{2}}{100W}$=484Ω；
（2）液体乙烯材料吸收热量：
Q吸=c液m△t=1.8×103J/（kg•℃）×6kg×（70℃-20℃）=5.4×105J；
（3）当旋转开关接ab时，加热电热丝R1和发光二极管所在支路并联；
根据P=UI可得，发光二极管正常工作时的电流：
IL=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{0.2W}{2V}$=0.1A；
发光二极管所在支路两端电压为220V，该支路消耗的功率：
P支=UIL=220V×0.1A=22W；
因为Pab=P1+P支，
所以，加热电热丝R1消耗的功率：
P1=Pab-P支=1622W-22W=1600W；
电路正常工作的时间：t=8分20秒=500s；
加热电热丝产生的热量：Q加=W加=P加t=1600W×500s=8×105J．
答：（1）用电器正常工作时，保温电热丝R2的电阻值为484Ω；
（2）温控旋转开关接ab开始加热到刚接cd时，液体乙烯材料吸收了5.4×105J的热量；
（3）温控旋转开关接ab开始加热到刚接cd时，电路正常工作了8分20秒，该过程中加热电热丝产生的热量为8×105J．
点评 本题考查了有关电学的电阻和电功率及电热的计算，把物质升温吸热和电学综合在一起，此题难度较大，要求学生重在分析透彻，方可正确解答．
| A． | 将两个形状和大小相同的金属球放入同一杯开水中，比热容大的金属球吸收的热量要多 | |
| B． | 比热容的大小与物体吸收放出热量多少有关 | |
| C． | 比热容是物质本身的特性，与质量、温度、吸热多少、状态无关 | |
| D． | 沿海城市昼夜温差小是因为沿岸海水的比热容大，吸、放热本领强，有效调节了气温 |
如图所示，在探究串联电路的电压关系时，小华同学用电压表测出ab、bc、ac两端的电压分别是Uab=2V，Ubc=2V，Uac=4V，并记录在表格中．则下一步的实验步骤是（ ）| A． | 整理器材，结束实验 | |
| B． | 分析数据，得出结论 | |
| C． | 换用不同规格的小灯泡，再测出几组电压值 | |
| D． | 换用电压表的另一量程再测出一组电压值 |
在“探究串联电路电流特点”的实验中，小明所设计的电路如图所示．
足球运动已进入学生课堂，如图所示是小明和同学们踢足球的场景，下列说法正确的是（ ）| A． | 用力将静止的足球踢出去，说明力改变足球的运动状态 | |
| B． | 足球离开脚后继续向前运动，是由于足球具有惯性 | |
| C． | 足球在空中向上运动的过程中，重力势能转化为动能 | |
| D． | 在地面上滚动的足球慢慢停下来，是因为足球受到了摩擦阻力 |
如图所示，OB是以O点为支点的杠杆，F是作用在杠杆B端的力．图中线段AB与力F 的作用线在一条直线上，且OA⊥AB、AC⊥OB．哪条线段表示力F的力臂（ ）