图a是小红家一台快速电热水壶,铭牌如右表.为了测量它烧水时的实际功率,小红和父亲合作进行了如下实验:关掉家里所有用电器,将该电水壶装了0.6kg、20℃的水,接入家庭电路中,闭合壶的开关,测得壶中的水从20℃上升到100℃所用的时间是4min。同时观察到家中电能表(见图(b)转过的转数正好为90转(r).水的比热容:c=4.2×103J/(kg·℃)。请根据相关信息求: (1)电水壶中水吸收的热量?(2)电水壶烧水的实际功率?(3)电水壶加热的效率。
如图所示,小灯泡 L 上标有“ 2 . 0 V 、 0 . 25 A ”字样,假设小灯泡的电阻不随温度变化。电源电压为 3 V ,当电压表的示数为 2 . 4 V 时。则:
(1)电流表的示数为多少?
(2)小灯泡的实际功率为多少?
(3)滑动变阻器接入电路的电阻为多少?
(4)调节滑动变阻器,使小灯泡正常工作,若电源能提供的能量为 7 . 5 × 10 3 J ,电源能供电多长时间?
一个边长为 1 m ,重为 2000 N 的正方体箱子静止在水平,地面上。如图所示,某人利用滑轮组以 0 . 2 m / s 的速度,匀速把箱子提高了 4 m 。则:
(1)箱子放在水平地面上静止时,它对地面的压强为多大?
(2)提起箱子的过程中,绳子自由端向下拉动的速度大小为多少?
(3)滑轮组的机械效率为 80 % ,作用在绳子自由端的拉力 F 的功率为多少?
如图所示, A 为直立固定的柱形水管,底部活塞 B 与水管内壁接触良好且无摩擦,在水管中装适量的水,水不会流出。活塞通过竖直硬杆与轻质杠杆 OCD 的 C 点相连, O 为杠杆的固定转轴,滑轮组(非金属材料)绳子的自由端与杠杆的 D 端相连,滑轮组下端挂着一个磁体 E , E 的正下方水平面上也放着一个同样的磁体 F (极性已标出)。当水管中水深为 40 cm 时,杠杆恰好在水平位置平衡。已知 OC : CD = 1 : 2 ,活塞 B 与水的接触面积为 30 c m 2 ,活塞与硬杆总重为 3 N ,每个磁体重为 11 N ,不计动滑轮、绳重及摩擦。 ( g = 10 N / kg , ρ 水 = 1 . 0 × 10 3 kg / m 3 ) 求:
(1)水管中水对活塞 B 的压强。
(2)绳子自由端对杠杆 D 端的拉力。
(3)磁体 F 对水平面的压力。
如图所示,某家用电器具有加热、保温的功能。用电器发热电阻 R 的额定电压为 220 V ,额定功率为 605 W .加热时,按下温控开关 S 与 a 、 b 接触,此时红色指示灯亮;当达到一定温度时,温控开关 S 自动跳接到 c ,使用电器处于保温状态,此时绿色指示灯亮。红灯标有“ 6 V 1 . 5 W ”、绿灯标有“ 12 V 3 W ”的字样,用电器工作时两灯均正常发光(虚线框内为用电器的加热和保温装置)。请根据以上信息解答下列问题:
(1)电阻 R 1 的作用。
(2)当用电器处于加热状态时,加热装置 1 min 消耗的电能。
(3)该用电器在保温状态时,保温装置的发热功率和电阻 R 2 的阻值。
如图甲所示的电路中,电源电压为 5 V 且保持不变,电流表量程为 0 ~ 0 . 6 A ,电压表量程为 0 ~ 3 V , R 1 为滑动变阻器,由实验得到定值电阻 R 0 的电流与电压关系的图像如图乙所示,定值电阻 R 2 的阻值为20欧,在仪表安全工作的情况下:
(1) R 0 的阻值是多少?
(2)当开关 S 1 闭合, S 2 和 S 3 都断开,调节滑动变阻器 R 1 使电压表示数为 3 V 时,滑动变阻器 R 1 接入电路的阻值是多少?
(3)当开关 S 1 断开, S 2 和 S 3 都闭合时,调节滑动变阻器 R 1 消耗的最大功率是多少?
(4)若更换电源且电源电压恒定,当 S 1 和 S 2 都断开, S 3 闭合时,调节滑动变阻器 R 1 使电流表示数为 0 . 3 A ,保持滑动变阻器 R 1 的阻值不变, S 1 闭合, S 2 和 S 3 都断开时,电压表示数为 0 . 5 V ,则 R 1 的阻值是多少?电源电压是多少?