题目内容
【题目】如图所示是某品牌电炖锅的内部简化电路图,电炖锅上有1000 W和400 W两档功率,档位可自动调节。其工作过程是:按下开关,自动选择1000 W档将汤煮至100 ℃,然后自动跳至400W档进行保温慢炖。设汤的初温为20℃,质量为3kg,汤的比热容为4.0×103 J(kg·℃)。求:
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(1)若电炖锅将汤从初温加热至100 ℃耗时20 min,在此过程中汤吸收的热量是多少?
(2)R1的阻值是多少?
(3)电炖锅进入保温慢炖时,开关S会自动跳至“a”或“b”哪个位置?
【答案】(1)9.6×105J;(2)48.4Ω;(3)S接b
【解析】
(1)汤吸收的热量:Q吸=cm(tt0)=4.0×103J/(kg℃)×3kg×(100℃20℃)=9.6×105J,
(2)当开关S接“a”位置时,电路为R1的简单电路,电路的总电阻较小,
由P=
可知,电压一定时,电阻越小,电功率越大,此时电炖锅处于加热状态,
由P=
得,电阻R1的阻值:R1=
=
=48.4Ω.
(3)电炖锅进入保温慢炖时电路的总功率变小,根据P=
可知,电压一定时,电路的电阻最大,
由电路图可知,当开关S接“b”位置时,R1与R2串联,电路的总电阻最大,
所以,电炖锅进入保温慢炖时,开关S会自动跳至“b”位置。
【题目】在探究“滑轮组机械效率”时,小强利用两组滑轮组进行了4次测量,用一个动滑轮和一个定滑轮测得前3组数据,用两个动滑轮和两个定滑轮测得第4组数据,如下表:
实验次数 | 物重G物/N | 动滑轮重G动/N | 钩码上升的高度h/m | 动力F/N | 动力作用点移动的距离s/m | 滑轮组的机械效率η/% |
1 | 1 | 0.5 | 0.1 | 0.7 | 0.3 | 47.6 |
2 | 2 | 0.5 | 0.1 | 1.1 | 0.3 | 60.6 |
3 | 4 | 0.5 | 0.1 | 2 | 0.3 | |
4 | 4 | 1 | 0.1 | 0.5 | 50.0 | |
(1)根据表中前3次实验数据,画出甲图中滑轮组的绕绳方法.
(2)在实验中,测量绳端拉力F时,应尽量 匀速向上拉动弹簧测力计,读出乙图中弹簧测力计的示数为 N,第3次实验时滑轮组的机械效率为 .
(3)由表中第 组数据可知,同一滑轮组的机械效率与物重有关.
(4)由表中第3、4组数据可知,滑轮组的机械效率与摩擦和 有关,请计算出第3组实验中克服摩擦所做的额外功 J.
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