小星同学为实验室设计了一个多挡位电加热器,其工作原理图如图3所示。其中R1、R2、R3为发热电阻。三个灯泡为上述发热电阻相应的的工作指示灯,其所消耗的电功率可忽略不计。小星设想通过开关的组合,使电加热器能有200W、300W、……、900W共七挡功率。为此他还设计了下面这份简单的表格,表中的“√”表示对应的开关闭合,相应的指示灯亮:“×”表示对应的开关断开,相应的指示灯熄灭。功率栏给出了相应状态时电加热器的功率值。
1.按照他的设想,帮他计算出R1、R2、R3的阻值各为多少?
2.补齐表中其余挡位的空格。
| 额定电压 | 220V | 额定频率 | 50Hz | ||
| 档位 | S1 | S2 | S3 | 功率 | |
| 1 | √ | × | × | 200W | |
| 2 | × | √ | × | 300W | |
| 3 | |||||
| 4 | |||||
| 5 | |||||
| 6 | |||||
| 7 | 900W | ||||
小兰家的全自动家用豆浆机的部分技术数据如下表所示。
额定电压 | 220V | 电机功率 | 180W |
额定频率 | 50Hz | 加热功率 | 800W |
加干豆量 | 75g | 加 水 量 | 1200mL |
制作豆浆的程序大致如下:(水温为20℃)
工作程序 | 加热→ | 打浆→ | 煮浆→ | 防溢延煮→ | 断电报警 |
工作时间 与状态 | 电热器开始 加热,8min 后,水温达 到打浆设定 温度。 | 电机带动刀片高速打浆,打浆共4次,每次打15s,间隔15s。 | 电热器继续加热,直至豆浆第一次沸腾,耗时2min。 | 电热器间断加热,(每加热l min,停20s)使豆浆反复煮沸,充分煮熟。共6min40s结束。 | 机器发出声光报警,提示豆浆已做好 |
小兰在用该豆浆机制作豆浆之前关闭了她家所有的用电器开关,然后在豆浆机开始制作豆浆的同时,开始记录她家电能表(如图3所示)的转盘转过的圈数,当豆浆机发出声光报警时为止,数得电能表的转盘转过了74圈。请回答:
1.煮好一锅这样的豆浆需要消耗多少电能?
2.根据第1问的计算结果,计算制作一锅这样豆浆的过程中她家电能表的转盘应转过多少圈?
3.第2问中计算的结果与小兰实际记录的圈数相符吗?如不相符,请说出你对产生这一偏差的猜想。
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图7 所示为一种太阳能照明灯,太阳能电池板供1 只“220 V 40W ”的电子节能灯工作。若太阳能电池板接收太阳能的有效面积为0.3m2,地球上该处与太阳光垂直的表面接收的太阳辐射能约为7.2×104J/(min·m2),太阳光照一天,恰好可供电子节能灯工作10h。假设太阳光一直垂直照射太阳能电池板,且不考虑天气影响,每天以8h 计算。求:
1.太阳能照明灯利用太阳能的效率大约是多少?
2.若200W的白炽灯与这种 40W 的电子节能灯的发光效果相当。请你根据下表中数据计算说明:按目前价格使用这种太阳能照明灯与使用这种白炽灯相比在经济上是否有优势?(灯每天工作10h ,一年按 365 天计算)
| 额定电压/V | 额定功率/ W | 平均寿命 | 每只售价 | 每度电费 | |
| 白炽灯 | 220 | 200 | 1000小时 | 2.0元 | 0.5元 |
| 电子节能灯 | 220 | 40 | 8000小时 | 20元 | |
| 太阳能电池板 | 20年 | 1500元 |