在学校创新比赛中,小亮同学设计了一个多档位的电热水器.如图甲所示是他设计的电热水器的工作原理图,R1和R2是两根电热丝.他设计的旋转开关如图乙所示,旋转开关内有一块绝缘圆盘,在圆盘的边缘依次有共10个金属触点(在图乙中用“”表示,“”中标有1、2、3、4编号,编号相同的触点用导线连接).可以绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片,转动开关旋钮可以将相邻的触点连接.例如,图乙中,旋钮上的箭头指向图中位置D,此时,金属滑片将1、2两点接通,同时另一端也将3、4两点接通.当旋钮上的箭头指向A、B、C、D不同位置时,可以实现四档加热功率.他设计的四档加热功率如下表所示:
温度档位高温中温2中温1低温
加热功率/W1100660440264
(1)如果要实现旋转开关沿某个方向转动时,加热功率依次递减或递增,通过计算,分析说明电热丝R1和R2的阻值应分别为多大?
(2)小亮根据计算结果,借助电池组、电压表和电流表分别截取了电阻大小符合要求的两根电热丝,并按电路图连接好.经检查无误后,小亮将电热器接入了家庭电路,同时借助电能表和手表测量电热器在不同档位工作时的实际消耗的电功率,结果发现每一档的实际功率均小于按照电热丝电阻值计算的结果,测量后发现电源电压为220V.请简单解释产生这种的偏差原因.
(3)使用中他发现水温开始升高较快,后来水温升高越来越慢,最后甚至会保持某个温度就再升高,此时水并没有沸腾.并且选择加热档位功率越小,水能够达到的最高温度越低,这是为什么?

如图甲所示,冰冻是造成高山地区冬季输配电线路倒塔(杆)断线的重要原因.为了避免这类事故的发生,一方面电力工人要及时对输电线路进行除冰作业,另一方面要加强输电线的抗拉能力.一般高压输电线每一根都是由一股位于中间的钢质线芯和六股相同粗细的铝质线芯绞在一起组成的,其横截面如图乙所示.这种输电线通常被称为钢芯铝绞线(代号LGJ).已知该钢芯铝绞线所能承受的最大安全拉力为其正常工作情况下拉力的5倍.下表是该种钢芯铝绞线的相关技术数据.
铝线(股数×直径)(mm)钢线(股数×直径)(mm)导线外直径(mm)电阻(Ω/km)安全载流量
708090
6×3.801×3.8011.40.5194A228A255A
(1)该电力线路采用钢芯铝绞线而不采用与之同样尺寸的铝绞线,其主要目的是什么?
(2)输电线路结冰后,输电线(连同上面的冰)变粗、变重.为了保证输电线路的安全,防止输电线被拉断,在冰冻的钢芯铝绞线(连同上面的冰,其横截面可以看作圆)的直径D增大到一定值时就必须进行除冰作业,试估算需要进行除冰作业时冰冻的钢芯铝绞线的直径D.(ρ=2.7×103kg/m3,ρ=7.9×103kg/m3,ρ=0.9×103kg/m3,取=10.7)
(3)有一种输电线路除冰作业的方法叫“短路熔冰”,就是在短时间内,输电线不经过用电器而直接接通,输电线中通过比平时大许多的电流,利用导线本身发热熔冰以完成除冰作业的方法.短路熔冰时,若一根这种钢芯铝绞线每米的发热功率为200W,则短路熔冰时通过一根钢芯铝绞线的电流大约是多大?(取=3.2)

 0  89489  89497  89503  89507  89513  89515  89519  89525  89527  89533  89539  89543  89545  89549  89555  89557  89563  89567  89569  89573  89575  89579  89581  89583  89584  89585  89587  89588  89589  89591  89593  89597  89599  89603  89605  89609  89615  89617  89623  89627  89629  89633  89639  89645  89647  89653  89657  89659  89665  89669  89675  89683  235360 

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