热风枪常用于工程装修、服装制造等行业。工作时,利用其吹出的热风使材料熔化或软化,从而达到去除旧漆膜、弯曲塑料管。换装瓷砖等目的,图甲是某型号热风枪的简化电路图,其中电热丝R1的最大功率为2000W,R2、R3可分别调节温度和风量,不计温度对R1阻值的影响,请解答:
(1)图乙中的P、Q处为该型号热风枪的电热丝和电动机预留安装位置,应将电动机安装在 处,否则 (说出一点即可)。
(2)当R2接入电路电阻为30.8Ω时,R1上消耗的功率是多少?
(3)已知R1达到最大功率时,从出风口吹出的空气温度升高了400℃,若将R1的功率调为1500W,则从出风口吹出的空气温度升高了多少?设热效率相同、相同时间内吹出的空气质量相同。
如图所示电路,电源电压恒为12V,电阻R1的阻值为5,滑动变阻器R2上标有“10 3A”的字样,小灯泡L上标有“12V 6W”的字样,电流表的量程为0――3A。
(1)当开关S1、S2、S都闭合时,求小灯泡L在5min内产生的热量;
(2)当开关S1、S2、S都闭合时,电流表的示数为2A时,求R2消耗的电功率;
(3)当开关S1、S2都断开,S闭合时,为了确保测量准确,要求电流表示数不小于其量程的1/3,求滑动变阻器R2接入电路的最大阻值。
图甲是海上打捞平台装置示意图,使用电动机和滑轮组将实心物体 从海底竖直向上始终以 的速度匀速吊起,图乙是物体 所受拉力 随时间 变化的图象(不计摩擦、水的阻力及绳重,忽略动滑轮受到的浮力, . 。请解答下列问题:
(1)物体 的体积是多少?
(2)物体 完全浸没在水中时滑轮组的机械效率为 ,当物体 完全离开水面后,滑轮组的机械效率是多少?
(3)当物体 完全离开水面后,电动机两端电压为 ,通过的电流为 ,电动机线圈的电阻为多少?(不计电动机内部摩擦)
明亮同学的家中有一台微电脑控制的电热水壶,如图所示.该电热水壶可以将水从桶中自动抽到壶中并自动加热至水烧开.明亮同学观察该电热水壶的铭牌时发现其额定加热功率模糊不清晰,其它铭牌标记均清晰(如表所示);烧水前他关掉家里其它用电器,只接通电热水壶控制开关,小电动机开始额定电压下用5s时间将水从桶中提升了0.8m加至电热水壶满刻度处自动停止加水,此时显示水温为20℃,电热水壶加满水后开始在额定电压下烧水至水温为100℃时自动断开电路停止工作.明亮同学还观察到,在电热水壶烧水的过程中,家里标有3000r/kW•h的电能表在30s内转盘转了50转.(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg•℃)).
型号 |
MH﹣200 |
额定电压 |
220V |
额定频率 |
50Hz |
额定加热功率 |
|
小电动机额定功率 |
5W |
容量 |
2.0L |
求:
(1)小电动机提升水的工作效率;
(2)电热水壶的额定加热功率;
(3)如果在用电高峰时明亮同学家中的实际电压是额定电压的90%,电热水壶在此电压下烧水时的加热效率为90%,试计算在用电高峰时烧开该壶水所需的时间.
学习了电功率的知识后,小亮想利用家中的电能表(如图所示)测量电水壶的电功率和热效率。他把质量为1kg温度是20℃的冷水倒入电水壶中,然后把家中的用电器都与电源断开,仅让电水壶工作,在5分钟内将这壶水烧开(在标准气压下),他观察到电能表转盘转了70转。试求:
(1)将这壶水烧开,水吸收的热量是多少?
(2)电水壶的电功率为多少?
(3)电水壶的热效率为多少?
下面的图表是从某台电热饮水机说明书上收集到的信息。经分析得知,当开关S闭合时,饮水机处于加热状态,S断开时,饮水机处于保温状态。为了测量它加热时的实际功率,小明断开其它所有用电器,只将该饮水机接入家庭电路中,闭合开关S,测得热水箱中的水从25℃升高到100℃,所用时间为7.5min,同时观察到家中标有“1200r/kW•h”字样的电能表转盘转过120转(r)。不考虑温度对阻值的影响[c水=4.2×103J/(kg•℃)]。根据以上信息,求:
热水箱容量 |
1L |
额定电压 |
220V |
加热时额定功率 |
968W |
(1)饮水机热水箱中的水从20℃升高到100℃时所吸收的热量;
(2)饮水机在加热过程中的热效率;
(3)饮水机加热时的实际电压。
某品牌电热水瓶具有加热和电动出水两种功能,其简化电路如图所示。其中 是额定功率为 的电热丝, 是阻值为 的分压电阻,电磁泵的额定电压为 。在1标准大气压下,将初温为 、质量为 的水装入电热水瓶,正常加热 将水烧开,已知水的比热容为 ,求该电热水瓶:
(1)此次加热水的效率。
(2)电磁泵的额定功率。
中国茶文化源远流长,如图甲是某款工夫茶保温碟。电路原理如图乙所示,电阻 为发热体,它的额定电功率为 且电阻不变。电流通过发热体加热底板使茶汤保温; 为电功率忽略不计的电源指示灯。求:
(1)发热体正常工作时的电流;
(2)当实际电压为 时,发热体工作 消耗的电能;
(3)为了适应不同品种茶汤的保温需求,小杨对电路进行重新设计(如图丙),移动滑片可以连续调节发热体的电功率,最低可调至额定功率的四分之一。若发热体产生的热量全部被茶汤吸收,该电路电能利用率的范围是多少。(电能利用率
学习了电学知识后,某科学兴趣小组开展制作"电热水壶"的项目化学习。
【项目任务】制作一款电热水壶。经过小组同学讨论后确定电热水壶的要求如下:
容积: ;
功能:①加热:②保温;
性能:能在7分钟内将 水从 加热到 (不计热量损失)。
【方案设计】为实现上述功能,同学们利用两个不同阻值的电阻 进行设计,其中方案一如图所示。利用方案一中的器材,请将方案二的电路补充完整。
【器材选择】若该壶是按照方案一设计的,根据项目任务中的性能要求,选择的加热电阻阻值最大为多少欧姆? ,
【方案反思】有同学认为电器设计还应考虑使用安全,从安全角度提出一条设计建议 。
【项目制作】
如图甲所示电路,电源电压恒定, 为定值电阻, 为滑动变阻器。闭合开关 ,滑动变阻器的滑片从最右端滑向最左端的过程中,滑动变阻器的电功率 随电流 变化关系图线如图乙所示。求:
(1)滑动变阻器接入电路电阻为零时,电路中的电流;
(2)滑动变阻器接入电路电阻最大时,滑动变阻器两端的电压;
(3)滑动变阻器的滑片从最右端滑向最左端的过程中,滑动变阻器的最大功率。
如图所示电路,电源电压 ,定值电阻 。
(1)当开关 闭合、 断开,滑动变阻器 的滑片位于 端时,电流表的示数为 。求此时定值电阻 的电功率。
(2)当开关 、 都闭合,滑动变阻器 的滑片位于中点时,电流表的示数为 。求滑动变阻器 的滑片从 端移至 端的过程中,电压表示数的变化范围。
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?
如图所示电路,电源电压 恒定不变,小灯泡上标有“ ”的字样,滑动变阻器的规格为“ ”,电流表量程“ ”,电压表量程“ ”,调节滑动变阻器滑片至某一位置时再闭合开关,小灯泡 恰好正常发光,此时电流 内对小灯泡 做功 ,不考虑温度对电阻的影响。求:
(1)小灯泡 正常发光时的电流;
(2)滑动变阻器接入电路的阻值在什么范围时才能保证电路的安全;
(3)小灯泡 两端电压为何值时,滑动变阻器消耗的功率最大,最大功率是多少?
多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能,深受市场认可和欢迎。图乙是某品牌养生壶简化电路图。 , ,
(1)开关 、 处于什么状态,养生壶为高温挡,说明判断依据;
(2)求 的阻值;
项目 |
参数 |
电源电压 |
220 |
低温挡功率 |
275 |
中温挡功率 |
550 |
高温挡功率 |
1100 |
容积 |
1 |
(3)养生壶处于低温挡工作时,求电路中的电流大小;
(4)在标准大气压下,使用高温挡将初温是 的一壶水烧开,若养生壶高温挡加热效率为 ,求水吸收的热量和烧开一壶水需要的时间。
一个有加热和保温两种状态的微型电热水器,内部简化电路如图18所示,它由控制电路和工作电路两部分组成,其中 为热敏电阻,它的阻值随温度的升高而减小,开关 和 都闭合时,电热水器开始加热,当电热水器中水的温度达到 时,电磁铁才会把衔铁吸下,使 、 两个触点接通,电热水器处于保温状态。已知 , .求:
(1)将电热水器水箱中 的水从 加热到 ,水吸收的热量
(2)电热水器处于加热状态时工作电路的功率。
(3)将 的水从 加热到 ,需要通电 ,电热水器的加热效率为多少?
(4)当温度达到 后,通电 , 产生的热量。