题目内容

9.如图甲所示为影院门前常见的爆米花机,说明书内容如表和电路图如图乙所示,开关S1单独闭合开始加工爆米花,这时R1加热,电动机搅拌,S2单独闭合,R2保温防止加工后的爆米花变凉,其中电动机功率为40W.[c玉米=1.2×103J/(kg•℃)]求:
 额定电压 220W
 加工功率 240W
 保温功率 22W
(1)R2的阻值.
(2)将100g20℃的玉米加热到300℃成为爆米花,需要用时5min,玉米吸收的热量.
(3)电阻R1给玉米加热的效率.

分析 (1)由图可知保温时只有R2连入电路,根据保温功率,利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$即可求出R2的阻值.
(2)利用公式Q吸=cm(t-t0)即可求出玉米吸收的热量.
(3)根据加工功率和电动机功率求出玉米加热功率,利用W=Pt求出消耗的电能,利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$求加热效率.

解答 解:(1)由图可知保温时只有R2连入电路,由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得:
R2=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{保温}}$=$\frac{(220V)^{2}}{22W}$=2200Ω;
(2)玉米吸收的热量Q吸=c玉米m(t-t0)=1.2×103J/(kg•℃)×0.1kg×(300℃-20℃)=3.36×104J;
(3)由于加工时给玉米加热的功率为P加热=P加工-P电动机=240W-40W=200W,
消耗的电能为:
W=Pt=200W×5×60s=6×104J,
则η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{3.36×1{0}^{4}J}{6×1{0}^{4}J}$×100%=56%.
答:(1)R2的阻值为2200Ω.
(2)玉米吸收的热量为3.36×104J.
(3)电阻R1给玉米加热的效率为56%.

点评 本题考查了并联电路特点、电功率、热量和效率公式的应用,正确分析电路,本题难点是正确理解加工功率中包括里电动机的功率,所以给玉米加热的功率为加工功率减去电动机的功率.

练习册系列答案
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18.阅读短文,回答问题:风速及其测量.
风是由空气流动引起的一种自然现象,风既有方向也有快慢,地面气象观测中测量的是水平运动的风,用风向和风速表示.
风向标是测定风向的设备,如图甲所示的风向标是一个形状不对称的物体,在风的作用下,对空气流动产生较大阻力的一端便会转动至顺风方向,从而显示风向.
分杯式风速计是测量风速的最常用的工具,它主要由三大部分组成:风杯组件、支撑及转动机构(如支座、轴、转盘等零件),信号采集与处理系统,风杯组件由三个圆锥形或半球形的空杯组成,如图乙所示,空心杯壳固定在互成120°的三叉星形支架上,杯的凹面顺着一个方向排列,在水平风力的驱动下风杯组件朝着杯凹面后退的方向旋转,主轴和转盘在风杯组件的带动下一起旋转,风速不变时,风杯稳定后也作匀速转动,即单位时间内风杯转过的圈数是一个稳定的值,实验表明,风速越大,风杯的转速也越大,风杯的转速与风的速度成正比.
转盘上固定有N个小磁铁,当小磁铁正对磁敏开关时,磁敏开关导通,不正对时,磁敏开关断开,风杯组件每旋转一周,电路a、b端就会输出若干个周期的脉冲信号,某信号如图丁所示,信号的频率随风速的增大而成比例地增加,该脉冲信号由计数器计数,经换算后就能得出实际风速值

(1)风向标是测定风向的设备,若风从正南方吹来,图甲所示的风向标的箭头指向正南(正南/正北)
(2)对于同一风杯式风速计,若风速增大为原来的2倍,则风杯的转速变为原来的2倍.
(3)测速电路中,开关S闭合,当磁铁靠近磁敏开关时,电路a、b端输出高电压(高电压/低电压).
(4)风速恒定时信号采集电路a、b端输出的电压信号如图丁所示,若风速增大为某一确定值,则电压信号图象中的时间间隔与原来相比A
A.时间间隔(t2-t1)减小,时间间隔(t3-t2)减小
B.时间间隔(t2-t1)增大,时间间隔(t3-t2)增大
C.时间间隔(t2-t1)减小,时间间隔(t3-t2)增大
D.时间间隔(t2-t1)增大,时间间隔(t3-t2)减小.

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