题目内容
20.王铭是班里有名的“物理迷”,他爱观察,勤思考.一天,妈妈到超市购买了一台家用豆浆机,他仔细观察了豆浆机的构造、铭牌和制作豆浆的过程,发现其中用到了许多物理知识.(1)豆浆机的机头主要由一个电热器(电热丝)和一个电动机带动的打浆器构成.制作豆浆的过程是先加热,再打浆,再加热煮熟,即加热和打浆是交替进行的.由此可知,豆浆机中的电动机和电热器的连接方式是并联.
(2)豆浆机铭牌上的部分技术参数如表.豆浆机在额定电压下打浆时,通过电动机的电流是多少?
| 额定电压 | 220V |
| 额定频率 | 50Hz |
| 电动机额定功率 | 120W |
| 电热器额定功率 | 1100W |
(4)如图2是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机交替工作时的P-t图象.豆浆机正常工作做一次豆浆,总共消耗的电能是多少?
分析 (1)因为电热器和电动机接在同一电源上,可以独立工作,互不影响,为并联;
(2)由参数表可知电动机的额定电压和额定功率,利用I=$\frac{P}{U}$求电动机工作的电流;
(3)根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$即可求出电热丝的电阻值;
(4)由图可知,豆浆机正常工作一次电热管工作时间和电动机工作时间,利用W=Pt求豆浆机正常工作做一次豆浆消耗的电能.
解答 解:(1)电热器和电动机制作豆浆的过程是先加热,再打浆,再加热煮熟,即加热和打浆是交替进行的,所以可以独立工作,互不影响,则电动机和电热器的连接方式所以为并联;
(2)电动机的电流为:
I电机=$\frac{{P}_{电机}}{{U}_{额}}$=$\frac{120W}{220V}$≈0.55A;
(3)根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得电热丝的电阻值为:
R=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{加热}}$=$\frac{(220V)^{2}}{1100W}$=44Ω;
(4)由图丙可知豆浆机正常工作做一次豆浆,电动机的工作时间为t1=2min=120s,电热器的工作时间为t2=11min-2min=9min=540s,
电动机消耗的电能:W1=P1t1=120W×120s=14400J,
电热器消耗的电能:W2=P2t2=1100W×540s=594000J,
消耗的总电能:W=W1+W2=14400J+594000J=608400J.
答:(1)并;(2)通过电动机的电流约为0.55A;(3)电热器电热丝的电阻值是44Ω;(4)豆浆机正常工作做一次豆浆,总共消耗的电能是608400J.
点评 本题考查电路串并联的辨别和能量的转化、电流、消耗电能、实际功率、电阻、实际电压等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是求豆浆机正常工作一次电热管工作时间和电动机工作时间,要学会从题目所给信息中找到有用的数据,能正确理解电能表的各个参数的物理意义,解题过程中还要注意单位的换算.虽然难度不大,但综合性强,只要细心处理,难度不大.
| A. | 浮力变大,压强变小 | B. | 浮力不变,压强变大 | ||
| C. | 浮力变小,压强变小 | D. | 浮力不变,压强不变 |
| 次数 | 物体的重力G/N | 提升高度h/m | 拉力F/N | 绳端移动的距离s/m | 机械效率/η |
| 1 | 2 | 0.1 | 1 | 0.3 | 66.7% |
| 2 | 3 | 0.1 | 1.4 | 0.3 | 71.4% |
| 3 | 4 | 0.1 | 1.8 | 0.3 | 74.1% |
| 4 | 2 | 0.1 | 1.5 | 0.2 |
(2)分析比较第1、2、3次实验数据可以判定,若要增大滑轮组的机械效率,应该增大物重.在第1次实验中,拉力F所做的额外功为0.1J.
(3)某同学认为,使用相同的滑轮组提升同一个重物时,越省力的滑轮组其机械效率越大,通过比较1、4两次的实验数据即可知他的想法不正确(选填“正确”或“不正确”).
| A. | 电路消耗的总功率变大 | B. | 电流表的示数不变 | ||
| C. | 电路中的总电阻变大 | D. | 电压表的示数变大 |
(1)小明设计出如图甲所示电路图,请赶紧图甲将图乙中的实物电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片向右滑动时小灯泡变亮.
(2)小明按照电路图连接电路,当他接完最后一根导线时,小灯泡立刻发出耀眼的光,接着就熄灭了.小明在连接电路时存在的问题是连接电路时未断开开关,滑动变阻器的阻值未调到最大.
(3)改正好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器,发现电压表的示数如图丙所示,小明为测得小灯泡的额定功率,应该将滑动变阻器的滑片向右(选填“左”或“右”)滑.
(4)如表为小明正确进行实验操作所测得的数据.
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 发光情况 | 熄灭 | 熄灭 | 微光 | 较暗 | 较亮 | 亮 | 明亮 | 最明亮 |
| 电压U/V | 0.1 | 0.5 | 0.9 | 1.3 | 1.7 | 2.1 | 2.5 | 3.0 |
| 电流I/A | 0.05 | 0.16 | 0.19 | 0.21 | 0.24 | 0.26 | 0.28 | 0.30 |
①小灯泡的额定功率为0.7W;通过小灯泡的电流与其两端电压不成正比,造成这种现象的原因是灯丝的电阻随温度的升高而增大.
②在第1、2两次实验中,灯泡熄灭的原因是灯泡的实际功率太小.