如图甲所示的电路中,电源电压保持不变, 、 均为定值电阻, 为滑动变阻器。闭合开关 ,断开开关 ,当滑动变阻器的滑动触头在 端时,电压表 的示数为 ,电流表示数为 。将 的滑动触头从 端移动到 端的过程中,电压表 和 的示数与电流表示数的关系分别如图乙中的图线①和②所示。
(1)求 的阻值;
(2)求 的最大阻值;
(3)同时闭合 和 ,当 的阻值为何值时, 的电功率最大? 电功率的最大值是多少?
某不锈钢内胆电热水壶具有加热和保温功能,其铭牌如图甲所示,工作电路图如图乙所示,虚线框内的加热电路由两个加热电阻组成,定值电阻 , 是最大阻值为 的可变电阻(调温开关),人通过调节 可以改变电热水壶的功率。
(1)在额定电压下工作时,该电热水壶最大功率为多大?
(2)电热水壶每秒向外散失的热量 跟电热水壶表面温度与环境温度的温差关系如图丙所示(壶内水温跟壶表面温度一致),在额定电压下工作。在温度为 的房间使用,要求电热水壶温度保持 ,问应将 的阻值调为多大?
(3)用电高峰时,实际电压为 ,当电路中只有电热水壶以最大功率加热时,如图丁所示的电能表指示灯 内闪烁了多少次?
如表一所示是小红同学家的燃气热水器正常工作时显示的部分参数。已知水的初温为 , 。求:
表一:
燃气热水器 |
|
设定温度 |
|
气量 |
|
水量 |
|
表二:
即热式电热水器 |
|
额定功率 |
|
额定电压 |
|
额定频率 |
|
(1)燃气热水器正常工作 流出的热水的质量;
(2)燃气热水器正常工作 流出的热水所吸收的热量;
(3)小红同学观察到学校用的是即热式电热水器,铭牌如表二所示。若要得到(2)问中热水所吸收的热量,即热式电热水器需正常工作 ,则该即热式电热水器的加热效率为多少;
(4)请写出使用电能的两个优点。
综合实践活动中,同学们设计了一款可用电流表示数显示拉力大小的测力计模型,电流表示数随拉力的增大而增大。模型电路如图甲所示, 为长 、阻值 的电阻丝,其阻值与长度成正比,滑片 左端固定在拉杆上,弹簧处于原长时,滑片 位于 端,电源电压恒为 ,弹簧电阻恒为 , 为 ,其余部分电阻不计,电流表量程为 。忽略弹簧、拉杆和拉环的重力及滑片与电阻丝的摩擦。
(1)虚线框内接线柱"1"应与 (选填"2"或"3" 连接。
(2)闭合开关,弹簧处于原长状态时, 消耗的功率多大?
(3)弹簧的伸长量△ 与所受拉力 之间的关系如图乙所示,则电流表示数最大时显示的拉力多大?
(4)甲图中若去掉电流表,用一只电压表(量程 与 并联,利用电压表的示数来显示拉力的大小,则与利用电流表相比,电压表所能显示的最大拉力将提升 。
(5)在汇报交流阶段,同学们对模型设计的不足提出了改进措施。如甲图的方案,从电路的安全性考虑,其他条件不变, 的阻值应不小于 。
百善孝为先,我们可以从点点滴滴的小事做起。佳佳将自己的压岁钱省下来给奶奶买了一款足浴盆。这款足浴盆工作时的简化电路如图,它有加热功能和按摩功能。电动机线圈电阻为 ,加热电阻正常工作时电功率为 ,电源电压 稳定不变。
(1)启动按摩功能时,电动机启动,通过电动机线圈的电流为 ,按摩 ,电动机线圈产生的热量是多少?
(2)加热电阻正常工作时的电阻是多少?
(3)在足浴盆中加入体积为 、初温为 的水升高至 ,水吸收的热量为多少?若加热时间为 ,它的电加热效率为多少?
如图甲所示是小明家新购买的电热水壶,他发现水壶有一铭牌如图乙所示。待电热水壶注满水后,他关闭了家中的其他用电器,只让电热水壶工作,观察到家里的电能表(如图丙所示)的转盘 转了50圈,能使壶中水的温度从 升高到 .请你结合电热水壶上的铭牌和电能表实物图提供的有关参数信息,忽略温度对电阻的影响。求:
(1)电热水壶正常工作的电阻;
(2)电热水壶中水的温度从 升高到 吸收的热量;
(3)此时电路的实际电压。
如图所示的电路中,电源电压恒定不变, 、 是定值电阻, , , 是滑动变阻器,阻值变化范围是 。
(1)当开关 、 、 均闭合,滑动变阻器的滑片 移至最左端时,电压表示数为 ,求:
①电路中的总电流;
②通电 整个电路消耗的总电能;
(2)当开关 、 闭合, 断开,滑动变阻器的滑片 滑至某一位置时,电压表的示数为 ,求此时滑动变阻器 接入电路的阻值。
有一台热水器,内部简化电路如图所示, 和 均为电热丝。 , 。
(1)如何控制 和 ,使热水器处于高温挡;
(2)求低温挡正常工作 电热丝产生的热量;
(3)求中温挡正常工作时热水器的功率。
同学们发现电饭锅、电高压锅等用电器的功率都是可以调节的。于是,他们利用实验室中的器材,设计了一个功率可以调节的电路(如图所示)来模拟上述电器的工作状况。已知 ,学生电源提供的电压为 且保持不变 、 电阻保持不变。
(1)开关 闭合且开关 接 时,电路的总功率为 。
①此时 与 联;
②求:电路中总电流和 阻值
(2)开关 断开且开关 接 时,求: 时间内电流通过整个电路做的功。
特高压技术可以减小输电过程中电能的损失。某发电站输送的电功率为 ,输电电压为 ,经变压器降至 供家庭用户使用。小明家中有一个标有“ ”的即热式水龙头,其电阻为 ,他发现冬天使用时水温较低,春秋两季水温较高,于是他增加两个相同的发热电阻 和两个指示灯(指示灯电阻不计)改装了电路,如图,开关 可以同时与 、 相连,或只与 相连,使其有高温和低温两挡。求:
(1)通过特高压输电线的电流;
(2)改装前,若水龙头的热效率为 ,正常加热1分钟提供的热量;
(3)改装后,水龙头正常工作时高温挡与低温挡电功率之比为 ,请计算出高温挡时的电功率。
某品牌电热水器有慢加热、快加热和保温三个工作状态。铭牌上的部分参数如下表所示,其中快加热功率参数模糊不清,它能够把水加热到的最高温度为 .简化电路如图所示, 、 均为加热电阻 温度对电阻的影响忽略不计)。若电热水器中已装满质量为 、温度为 的水。请完成下列问题: 已知水的比热容
(1)用该电热水器把水加热到最高温度,水需要吸收的热量。
(2)开关 闭合, 接 ,电热水器处于慢加热工作状态,求 的阻值。
(3)若加热电阻产生的热量有 被水吸收,用该电热水器把原有的水加热到最高温度,用快加热比用慢加热节约多少秒?(结果保留整数)
额定电压 |
|
保温功率 |
|
慢加热功率 |
|
快加热功率 |
小明家的电饭锅如图甲,额定电压为 ,“煮饭”时额定功率为 ,简化电路如图乙, 为温控开关,发热电阻 和 的阻值不随温度变化,电阻 在“保温”状态与“煮饭”状态时的功率之比为 ,求:
(1)正常“煮饭”状态,通过电饭锅的电流为多少安?
(2)电阻 的阻值为多少欧?
(3)某天傍晚,小明关闭家里其它用电器,只让“保温”状态的电饭锅工作,发现自家电能表(如图丙)指示灯每闪烁4次所用的时间为 。则 两端的实际电压为多少伏?
某同学为学校草坪设计了一个自动注水喷淋系统,其电路设计如图甲,控制电路电源电压 伏, 为定值电阻, 为压敏电阻,电磁铁线圈电阻忽略不计,压敏电阻 放置于水箱底部(如图乙),其阻值与压力有关,阻值随水位变化关系如表,工作电路包括注水系统和喷淋系统,其电源电压 伏。圆柱体水箱底面 米 ,当水箱内的水位上升到2米时,通过电磁铁线圈的电流 安,衔铁恰好被吸下,注水系统停止工作,此时电流表示数 安,当水位下降到1米时,衔铁恰好被拉起,注水系统开始给水箱注水,此时电流表示数 安。
水位(米 |
0.25 |
0.50 |
0.75 |
1.00 |
1.25 |
1.50 |
1.75 |
2.00 |
2.25 |
压敏电阻 的阻值(欧 |
300 |
200 |
125 |
90 |
70 |
65 |
62 |
60 |
59 |
(1)当水箱内水位达到2米时,控制电路中压敏电阻 的功率为 瓦。
(2)当水箱内水位下降到1米时,通电电磁铁线圈的电流 为多少安?
(3)已知喷淋系统一直给草坪喷水,每秒钟喷水恒为0.001米 ,注水系统工作时,每秒钟给水箱注水恒为0.005米 ,求相邻两次开始给水箱注水的这段时间内,工作电路消耗的电能。
表一面包机部分参数
额定功率 |
|
加热功率 |
|
搅拌功率 |
|
额定电压 |
|
制作容量 |
|
表二面包配料
水和鸡蛋 |
|
面粉 |
3.5杯 |
糖 盐 |
0.3杯 小勺 |
奶粉 |
2大勺 |
干酵母 |
1.5小勺 |
黄油 |
3大勺 |
(1)制作面包过程中,面包机先对原料进行搅拌,搅拌好后,再自动进行加热。根据以上信息可知,面包机内的电动机和电热丝的连接方式是 。
(2)计算面包机正常搅拌时的电流。
(3)用表二配料制作的面包,由于味道好,有人经常用它替代中餐和晚餐。从人体所需的七大营养素分析,该面包配料中还缺少的营养素是 (写出一种即可)。
(4)若小柯家屋顶太阳能电池板的光照面积为 , 面积上平均1分钟接收太阳能 ,太阳能电池板的光电转化效率为 .计算小柯家太阳能电池板的输出功率。
(5)为获得更多的太阳能,衢州地区在屋顶铺设太阳能电池板时,一般情况下应将它朝向 (选填:“东”、“南”、“西”、“北” 面。
小科家浴室内有台储水式电热水器,其说明书部分参数如表:回答下列问题:
(1)加热棒阻值不变,当二根加热棒同时工作时,它们的连接方式是 联的。
(2)该电热水器以 的功率工作 ,消耗的电能为多少?此时通过它的电流为多大?(计算结果精确到
(3)当电热水器装满水时,电热水器受到的总重力是多少?
(4)如图甲、乙所示分别是该电热水器水平安装时的正面和侧面示意图,其中 点是电热水器装满水时的重心位置,图中 。装满水时,若忽略进、出水管对电热水器的作用力,则墙面对悬挂架的支持力为多大?
(5)小科洗热水澡后发现:与进水管相连的金属进水阀表面布满了小水珠(如图丙),而与出水管相连的金属出水阀表面仍保持干燥。请你分析产生上述两种现象的原因。