(8分)一般来说,家庭电路中的用电器工作的电压并不等于额定电压.家庭里通常不备电压表,但借助电能表可以测出用电器的实际工作电压.若在电路中只接入一个电热水壶(壶中盛有4Kg、20℃的水),电热水壶的铭牌和电能表的铭牌如图甲、乙所示.测得电能表的转盘转过125转的时间为121s.(不考虑温度对电热水壶电阻的影响.c水=4.2×103J/kg0C)
(1)这段时间内电热水壶消耗的电能是多少焦?
(2)如果电热水壶消耗的电能有70%转化为水的内能,则壶中的水温度升高了多少℃?
(3)电热水壶中电热丝的电阻是多大?
(4)电热水壶工作的实际电压是多少?
“赛龙舟”是端午节里的传统节目.小安同学自制了一个卡通龙舟,她想用亮度可调节的红、绿灯做它的眼睛.她选用规格为“12V 6W”的红灯和“12V 12W”的绿灯及“24Ω 2A”的滑动变阻器等元件设计了如图电路.当闭合开关S、S1、S2,且滑动变阻器的滑片P移至b端时,两灯都正常发光(电源电压不变,不考虑灯丝电阻的变化).求:
(1)两灯都正常发光时电流表的示数为多少?
(2)该电路中最大电功率和最小电功率分别为多少?
家乐牌电热水器的简化电路如图所示,A为自动温度开关,当水的温度达到设定温度时自动断开电路,低于设定温度时,自动接通电路。S是热水器的功率选择开关,可选择高、低两档加热功率,R1、R2都是发热电阻器。主要的技术指标如下表
(1)把一箱水温度升高10℃时,水吸收的热量是多少?
(2)当热水器在高档正常工作时,电路中的电流是多少?
(3)当S拨至2时.电热管的实际功率只有1000W,实际电压是多少?
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。
工人在某小河上修建了100m高的拦河大坝。现在每分钟有100m3的水从高处落下冲击水轮机,水轮机到上游水面的落差为90m,水轮机与大坝水库内侧底部约在同一水平面上。则:(g=10N/kg)
(1)大坝的水库内侧底部受到水的压强是多少?工程师把拦河坝设计成下宽上窄的形状,有多方面的原因,请你说出一个原因。
(2)水从高处落下时,重力每分钟做多少功?
(3)若水的机械能有80%转化为电能,水电站的发电功率是多少?
(4)若输电电压为100KV,求输电电流是多少?
如图所示,是家用保温式电饭锅的电路原理图,S是手动、温控一体开关,必须用外力按下才能闭合,但当锅底温度达到大约103℃以上时,会自动弹起断开进入保温状态。已知R2=495Ω,电饭锅的额定加热功率为880W。
(1)请计算说明为什么不按下开关S,电饭锅就不能煮熟饭?
(2)当电饭锅处于正常加热状态时,电路中的电流是多大?
(3)当电饭锅处于保温状态时,保温功率是多大?
“匚”式电压力锅简化电路如图甲, 为发热电阻, 为调控电阻,电源电压为 ,开关1、2、 代表不同的功能开关,分别连在调控电阻的不同位置时,发热电阻相应有不同的发热功率。当开关1接通时,发热电阻的功率最大, ;开关3接通时,处于保温功能,发热电阻的功率 ,可认为发热电阻产生的热量等于压力锅散失的热量。已知 。请完成下列问题:
(1)计算调控电阻的最大阻值及发热电阻的阻值。
(2)假设加热过程中,电热锅热量散失不随温度变化,散失功率恒为 .用最大发热功率将 、 的水加热到 所用的时间有多少秒。
(3)某普通电压力锅工作电路如图乙,该锅只有加热和保温两个功能,其加热功率 .用该普通电压力锅做米饭,温度达到 后,需用加热功能继续加热5分钟,所煮米饭才能达到理想食用效果;而用图甲所示“匚”式电压力锅煮完全相同的米饭,当温度达到 后会自动调节为 的低功率继续加热5分钟,也能达到相同的食用效果。求这两种锅在这5分钟内,用“匚”式电压力锅比用普通电压力锅节省多少焦耳电能?
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,电源电压保持不变,小灯泡L正常发光时的电阻为10Ω,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P从a端滑至b端的过程中,电流表示数与两电压表示数的关系图象如图乙所示。求:
(1)小灯泡的额定功率和定值电阻R 0的阻值;
(2)滑动变阻器的最大阻值;
(3)电路总功率的最大值和最小值。
康康家里有一台电火锅,部分技术参数如表,图甲是其内部电路的工作原理简图, 、 均为阻值不变的加热电阻,通过开关 、 、 的通断可实现三个挡位功能的切换,其中 是能分别与 、 两掷点相连的单刀双掷开关。(水的比热容:
额定电压 |
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高温挡 |
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低温挡 |
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保温挡 |
|
(1)电火锅正常工作时,锅内水温随时间变化的图象如图乙所示。若用高温挡把质量为 、初温为 的水加热到 ,求此过程中水吸收的热量和电火锅的热效率;
(2)若改用低温挡给(1)问中的水加热,请比较使用高温挡还是低温挡更节能;
(3)求电火锅正常工作时保温挡的电功率。
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。
如图甲所示的电路,小灯泡 标有“ ”, 为滑动变阻器,电源电压保持不变,闭合开关 后,滑片 从 端移到 端的过程中,电压表示数 与电流表示数 的关系图象如图乙所示。(不计温度对灯丝电阻的影响)求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻;
(2)电源电压;
(3)当滑片 滑到中点时,小灯泡 的实际功率是多少。
如图所示,电源电压 保持不变,定值电阻 的阻值是 ,滑动变阻器 的最大阻值为 ,当 、 闭合, 断开时,电流表示数为 ,当 、 闭合, 断开,且滑片 在 端时,电流表示数为 .(不考虑温度对灯泡电阻的影响),求:
(1)电源电压 ;
(2)灯泡的阻值;
(3)电路中消耗的最大总功率与最小总功率之比。
如图是某同学探究的一个调光电路,已知元件的规格分别为:灯L“6V 6W”(不考虑灯丝电阻变化),变阻器的阻值范围为0~12Ω,电源电压恒为6V。
(1)求灯的电阻;
(2)当S闭合,把滑动变阻器的滑片移至中点位置时,求通过灯泡的电流;
(3)将滑片从最左端移到最右端过程中,求灯的最小功率。