如图是一个电热毯电路原理图。是R0是电热毯中的电阻丝,R是与电热毯电阻丝串联的电阻,电热毯上标有“220V 100W”字样,S是控制电热毯处于加热状态或保温状态的开关。(1)用学过的公式推理说明开关S断开时,电热毯是处于加热状态还是保温状态?(2)若要求在保温时电流通过电阻丝R0每分钟有60J的电能转化为内能,电阻R的阻值应是多大?
在“测量小灯泡的电功率”实验中,实验器材有:电池组 ( 3 V 不变)、电流表、电压表、小灯泡(额定电压 2 . 5 V ) 、滑动变阻器、开关、导线若干,实物电路如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。
(2)连接好电路,闭合开关,调节滑动变阻器,发现小灯泡不亮,电压表示数始终为零,电流表示数变化明显。电路故障可能是 。
(3)排除故障后进行实验,图乙是由实验数据描绘得到的小灯泡的 I - U 图象,则小灯泡额定功率是 W .小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值是 Ω 。
(4)分析小灯泡的 I - U 图象,发现小灯泡灯丝的阻值随电压变化而变化,从本质上讲,引起小灯泡灯丝阻值变化的因素是 。
冬天,人们常用电热毯来取暖。如图所示,是某品牌电热毯的等效电路,有高温挡和低温挡,低温挡电功率为 25 W ,已知电阻 R = 484 Ω .求:
(1)开关 S 闭合时电热毯处于 档;
(2)电热毯在低温挡下工作1小时所消耗的电能;
(3)电阻 R 0 的阻值。
如图所示,一位质量为 48 kg 的同学乘电梯上楼,每只脚与电梯接触的面积均为 0 . 015 m 2 .电梯向上匀速运动时, 2 s 内上升的高度为 4 m 。 g 取 10 N / kg 。求:
(1)电梯静止时,该同学对电梯的压强;
(2)在 2 s 内,电梯对该同学做功的功率。
如图所示,王老师在圆柱形玻璃杯内装满水,用平滑的塑料薄片紧贴水面盖住杯口,压紧后将杯子倒置,水和塑料片都不会掉下来,接着将倒置的杯子悬挂在玻璃钟罩内,封闭钟罩后用抽气机持续抽出钟罩内的空气,直至塑料片掉下。已知杯中水和塑料片总质量为 100 g ,倒置后杯和水与塑料片的接触面积为 12 . 5 c m 2 .(不考虑分子间作用力)
( 1 ) 塑料片不掉下来说明了 的存在,通过计算可知,当钟罩内气压降到 Pa 时,塑料片会掉下。 ( g 取 10 N / kg )
(2)王老师在实际操作中发现,抽气至钟罩内气压为 30 kPa 时,玻璃杯内出现了一些小气泡,继续抽气至钟罩内气压为 8 kPa 时,塑料片就掉下了,请你对此时塑料片掉下的现象作出合理的解释: 。
如图是某家用电热水器的简化电路图,温控开关 S 可根据水温自动切换加热和保温两种状态, R 1 、 R 2 是发热电阻,热水器主要参数如下表。 [ 水的比热容为 4 . 2 × 10 3 J / ( kg · ° C ) ]
额定电压
220 V
容积
30 L
加热功率
2000 W
保温功率
800 W
(1)开关 S 跳至 触点位置时,热水器进入保温状态,水箱内装满水时,水的质量为 kg 。
(2) R 2 的阻值为多大?
(3)水箱中装满初温为 25 ° C 的水,加热使温度升高到 55 ° C ,水需要吸收多少热量?
(4)在上述加热状态下,热水器正常工作 35 min 需消耗多少电能?加热效率是多少?