[题目]昊丽设计了一个内有水箱的孵化箱.利用图甲所示电路.对水箱内的水加热.电路中R是阻值恒为40Ω的发热电阻.R0是阻值恒为160Ω的调控电阻.S为温控开关.通过S的断开或闭合.使箱内温度维持在37°C到42°C之间.孵化箱的额定电压为220V.设计完成后.吴丽对孵化箱进行了工作测试.从孵化箱温度刚刚变为42°C开始计时.电路中的电流随时间变化的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】昊丽设计了一个内有水箱的孵化箱。利用图甲所示电路，对水箱内的水加热。电路中R是阻值恒为40Ω的发热电阻，R0是阻值恒为160Ω的调控电阻，S为温控开关，通过S的断开或闭合，使箱内温度维持在37°C到42°C之间，孵化箱的额定电压为220V。设计完成后，吴丽对孵化箱进行了工作测试。从孵化箱温度刚刚变为42°C开始计时，电路中的电流随时间变化的图像如图乙所示。

(1)当温度等于或低于37°C时温控开关应处于________(选填“断开”或“闭合”)状态；

(2)测试时的实际电压为多少________？

(3)工作测试一个小时，电路消耗的电能为多少度________？

(4)已知水的比热容为4.2×103J/(kg°C)。假设升温过程中，发热电阻发出的热量84%被水吸收，不考虑热量散失，则测试时水箱内水的质量为多少________？

【答案】闭合 200V 0.36度 0.4kg

【解析】

(1)[1]由甲图可知，当开关断开时，R与R0串联，此时电路中电阻大，根据P=可知，此时为保温状态；当开关闭合时，电路为R的简单电路，此时电路中电阻小，根据P=可知，此时为加热状态。箱内设计的温度要维持在37°C到42°C之间，当温度等于或低于37°C时，应开始加热。故开关应闭合。

(2)[2]从孵化箱温度刚刚变为42°C开始计时，此时开关S断开，两电阻串联，由图乙知此时的电流为1A，根据可知测试时的实际电压

(3)[3]由图乙知一个循环中，较大功率工作10s，较小功率工作40s，总共50s；工作测试一个小时，总共有

个循环，较大功率总共工作时间为

较小功率总共工作时间为

较大实际功率

较小的实际功率

电路消耗的电能

(4)[4]加热一次消耗的电能

水吸收的热量

根据Q=cmΔt得水的质量

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（______）

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(5)芳芳测量了多组数据，为研究小灯泡的电阻值，她画出如图（d）所示的图像，老师认为该曲线右半段不符合实验事实，理由是_____；

(6)在实验过程中，电流表出现了损坏，为了测出小灯泡的额定功率，芳芳跟老师要了个阻值为 R0的小阻值电阻，设计了如图（e）所示的电路和如下实验方案：

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②变阻器的滑片 P 的位置_____（选填“保持不变”“向右滑动”或“向左滑动”），将电压表从灯泡两端拆下，改接到电阻 R0两端，读出电压表的读数，记为 U0；

③小灯泡额定功率的表达式为 P=_____（用实验测得的数值和符号表示）。

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