【题目】某品牌智能滚筒洗衣机具有洗净度高、不伤衣物、可设定洗涤温度、方便安全等优点。其简化等效电路如图所示,此时处于空挡位置。闭合开关S,旋钮绕P转动,实现挡位转换,旋至1挡位置时,R1、R2同时工作,洗衣机处于加热状态;旋至2挡位置时,R2和电动机同时工作,洗衣机处于保温洗涤状态。R1和R2均为电热丝,其阻值不受温度影响,R1=22 Ω,洗衣机主要参数如下表。[c水=4. 2×103 J/(kg·℃)]
(1)电热丝R2的阻值是多少?
(2)某次洗衣时,洗衣机内注入8 kg水,在额定电压下对水加热,水温由20℃上升到50℃,洗衣机的加热效率为60%,则洗衣机的加热时间是多少?
(3)若洗衣机处于保温洗涤状态时,干路中的电流为2 A,则电动机的功率是多少?
【答案】(1)242 Ω;(2)700 s;(3)240 W。
【解析】
(1)由电路图可知,当旋钮旋至1挡位置时,电热丝R1与R2并联,洗衣机处于加热状态,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,电热丝R1的加热功率
P1==2200W
电热丝R1与R2并联时,洗衣机处于加热状态,因电路的总功率等于各用电器功率之和,所以,R2的电功率
P2=P热-P1=2400 W-2200 W=200 W
R2的阻值
R2==242Ω
(2)洗衣机内注入8kg水,水温由20℃上升到50℃时吸收的热量
Q水吸=c水m水(t-t0)=4. 2×103 J/(kg·℃)×8kg×(50℃-20℃)=1.008×106 J
由η=得洗衣机加热消耗的电能
W==1. 68×106 J
由P=得需要的加热时间:
t'==700s
(3)旋至2挡位置时,R2与电动机并联,洗衣机处于保温洗涤状态,干路中的电流为2 A,则电路的总功率
P温=UI=220 V×2A=440W
所以,电动机的功率
PM=P温-P2=440 W-200 W=240W
答:(1)电热丝R2的阻值是242Ω;
(2)洗衣机的加热时间是700s;
(3)若洗衣机处于保温洗涤状态时,干路中的电流为2 A,则电动机的功率是240W。
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【题目】如图所示,工人师傅搬运货物时,在地面和卡车的车厢间放一长木板搭成斜面,将货 物沿斜面匀速拉上车厢。已知车厢高h,木板长L,货物质量为m,此斜面的机械效率为η,工人拉货物做功的功率为P,则下列说法正确的是:
A.工人沿斜面所用的拉力为
B.工人所做的额外功为
C.将货物沿斜面匀速拉上车厢用时为
D.木箱受到斜面的摩擦力为
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【题目】(6分)某同学要测出一个电压约为40V的电源电压(电压保持不变),可供选用的器材如下:待测电源;一块电压表(量程0-15V);四个阻值已知的电阻,分别为R1(100Ω)、R2(150Ω)、R3(200Ω)、和R4(4kΩ);一个开关及若干导线,请合理选择器材,设计一个实验精确测出电源电压。要求:
(1)画出实验电路图
(2)写出实验步骤及所需测量的物理量
(3)写出电源电压的表达式(用已知量和测量量表示)
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【题目】小瑞同学在探究“杠杆平衡条件”的实验中,使用的器材有:杠杆、弹簧测力计、支架、刻度尺、细绳、重力相同的钩码若干。
(1)她将杠杆的中点置于支架上,其目的是_____;
(2)实验开始前发现杠杆左端下沉,此时她调节平衡螺母,直到杠杆在水平方向上平衡,这样做的好处是_____;
(3)小瑞在实验过程中得到如下的数据:
动力F1/N | 阻力F2/N | 动力臂l1/m | 阻力臂l2/m |
2 | 1 | 0.2 | 0.4 |
根据数据得出杠杆平衡条件:F1l1= F2l2,你认为合理吗?并说明理由:_____;
(4)如图所示,当弹簧测力计从竖直方向向左旋转时,为保持杠杆仍水平,弹簧测力计的示数将_____(选填“变大”或“变小”)。
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【题目】如图所示,用水平作用力F将物体M紧压在竖直的墙上,物体M沿墙匀速下滑,物体的重力为G,墙对物体的支持力为FN,摩擦力为f,物体对墙的压力为FN',摩擦力为f ',则下列说法正确的是( )
A.FN和F是一对平衡力B.FN'和F是一对平衡力
C.G和f '是一对作用力和反作用力D.G和f是一对作用力和反作用力
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【题目】如图甲所示,林红同学用电流表测电流。连接电路时开关应处于____(选填“断开”或“闭合”)状态;若将线头M、N都接到电流表为“0. 6”的接线柱上,闭合开关,电流表的指针位置如图乙所示,则电流表测的是通过____的电流,大小为____A;若将线头M接“3”接线柱、N接“﹣”接线柱,闭合开关,电流表的指针位置仍是如图乙所示,则通过L2的电流为____A。
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【题目】如图所示,质量和高度都相等的均匀实心圆柱体甲、乙置于水平地面上,甲的底面积大于乙的底面积。现按不同方法把甲、乙分别切下一部分,并将切下部分叠放到对方剩余部分的上方,其中可能使甲对地面的压强大于乙对地面的压强的方法是( )
A.沿水平方向切去相等的质量B.沿水平方向切去相等的体积
C.沿水平方向切去相等的厚度D.沿竖直方向切去相等的质量
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【题目】如图甲所示为一台电压力锅,它结合了高压锅和电饭锅的优点,具有省时省电、安全性高等优点,很受人们喜爱。它有加热、保温、断电的功能,其内部简化的电路如图乙所示,开关S可根据设定在“1”“2”“3”挡之间自动转换,某次煮饭时电功率与时间的关系如图丙所示。
(1)已知电阻的阻值是的7倍,那么这个电压力锅的加热功率是保温功率的多少倍?
(2)此次煮饭时,前3min内电能表(如丁图所示)的转盘转了160转,电压力锅的加热功率是多少?问此次煮饭总共消耗了多少电能?
(3)电压力锅省时省电的原因是锅内气压比一标准大气压高,那么水的沸点就会高于100℃。当时的大气压为,限压阀的质量为,排气孔的内径为。请推导出这个电压力锅工作时,锅内的最高气压的表达式。
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【题目】额定功率为2×103W的家用电热水器,正常工作24min消耗的电能为_____kWh,若这些电能的70%被水完全吸收,则能使体积为6L、温度为25℃的水在一个标准大气压下升高_____℃[c水=4.2×103J/(kg℃)].
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