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2.如图甲所示是一种电热水龙头,图乙是它的电路简图.S为旋转扇型开关,可控制流出的水为冷水、温水或热水.已知R1、R2是电热丝,R2=44Ω,温水档的电功率是2.2kW.试回答下列问题:
(1)S旋到2位置时,水龙头流出的是温水(选填“温水”或“热水”).
(2)电热丝R1的阻值是多大?
(3)S旋到热水档时,工作5分钟产生的热量是多少?

分析 (1)根据开关位置的改变,判断出电路的连接情况,然后根据电功率公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$判断功率的大小,由此可知热水或温水的档位;
(2)知道温水功率,利用由电功率公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求R1的阻值;
(3)S旋到热水档时,知道R2=44Ω,利用I=$\frac{U}{R}$分别求出通过电阻的电流,根据并联电路的电流特点求出总电流,利用Q=W=UIt求出5分钟产生的热量

解答 解:
(1)当开关处于位置2时,只有电阻R1接入电路,电路电阻最大,根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知:此时功率最小,故此时放出的是温水;
(2)温水功率P温水=2.2kW=2200W,
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得:
R1=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{温水}}$=$\frac{{(220V)}^{2}}{2200W}$=22Ω;
(3)由于S旋到热水档时,电阻R1和R2并联接入电路,
根据欧姆定律得:I1=$\frac{{U}^{\;}}{{R}_{1}}$=$\frac{220V}{22Ω}$=10A,
I2=$\frac{{U}^{\;}}{{R}_{2}}$=$\frac{220V}{44Ω}$=5A,
所以I=I1+I2=10A+5A=15A
工作5分钟产生的热量Q=W=UIt=220V×15A×5×60s=9.9×105J.
答:(1)S旋到2位置时,水龙头流出的是温水;
(2)电热丝R1的阻值是22Ω;
(3)S旋到热水档时,电路中的总电流是14A

点评 本题考查电路分析、欧姆定律和电功率公式的应用.关键是公式的灵活运用和电饭锅状态的判断.

练习册系列答案
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10.小明、小亮、小东和小华在实验室分别做四个小实验,实验过程中,他们分别遇到了不同的困惑,有些困惑,他们通过交流已经提出了解决方案,但还需要听听你的意见;有些困惑,需要你帮助解决.
(1)小明的实验是“探究杠杆的平衡条件”,他在完成教材中的探究任务后,又多加了一个弹簧测力计继续进行探究.他的困惑是:在图1所示杠杆已经平衡的情况下,不知道怎样测弹簧拉力的力臂.请你在图2中帮小明作出弹簧拉力F的力臂.
(2)小亮的实验是“探究同种物质的质量与体积的关系”,他选择了三个体积不同,质量分别为89g、178g、356g的实心铜块做实验.实验中,他用每次都盛有30cm3水的量筒分别测出了三个铜块的体积,并将数据记录在了自己设计的表格中.
质量m/g体积V/cm3比值(m/V)/(g/cm3
铜块18910
铜块217820
铜块335670
①小亮在计算质量与体积的比值($\frac{m}{V}$)时,发现其中的一个数据测量有错误,这个数据应该是70cm3;(填该数据的数字和它的单位).
②小亮的困惑是:不清楚这个错误是怎样产生的.请你帮小亮指出该错误产生的原因:没有减去原来量筒中水的体积;
(3)如图2是小东同学在探究光的折射现象时,看到白光经三棱镜后,光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带,东东对产生的原因进行了思考.受此启发,在测量凸透镜的焦距时,小东想:如果分别用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴射入,红光、紫光对凸透镜的焦距是否相同呢?
你的推断:红色光对凸透镜的焦距大,你推断的理由是:透镜对紫光的折射作用更大,对红光的折射作用更小.
(4)小华用如图3装置进行实验,其中A重50牛,在F作用下以10厘米/秒的速度在水平地面上做匀速直线运动,弹簧秤B的示数是2牛,则A受到的摩擦力是2牛,5秒钟内拉力F做的功是1焦(不计滑轮重及油轮之间摩擦力).

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17.在探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关的实验中,某同学提出下列猜想:
Ⅰ、与物体速度的大小有关
Ⅱ、与接触面的粗糙程度(表面状况)有关
Ⅲ、与压力的大小有关

(1)为了验证上述猜想是否正确,他采用了图甲所示的装置进行实验.实验中应拉着弹簧测力计使木块沿水平方向做匀速直线运动;
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1木块在木板上面2.00.60.1
2木块在木板上面4.01.20.1
3木块在木板上面4.01.20.2
4木块在砂纸上面2.01.00.1
①分析1、4两次的实验记录,可初步验证猜想Ⅱ.
②分析1、2两次实验,得出的结论是:在接触面的粗糙程度相同时,压力越大,滑动摩擦力越大.

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7.在探究“通过电阻的电流与它两端电压的关系”时,小红同学设计了如图1所示的实验电路,接着进行如下实验:

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(4)经多次移动滑动变阻器滑片P,获得多组相应的电压值和电流值.分析实验数据能得出的结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比.

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