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【题目】有一种电加热恒温箱,工作原理如图(甲)所示.控制电路由电压为U1=9V的电源、开关、电磁继电器(线圈电阻不计)、电阻箱R0和热敏电阻R1组成;工作电路由电压为U2=220V的电源和电阻为R2=44Ω的电热丝组成.其中,电磁继电器只有当线圈中电流达到60mA时,衔铁才吸合,切断工作电路;热敏电阻R1阻值随温度变化关系如图(乙)所示.

求:

(1)电热丝正常工作时的功率;

(2)电热丝正常工作100s产生的热量;

(3)如果恒温箱的温度设定为50℃,电阻箱R0接入电路的阻值.

【答案】(1)电热丝正常工作时的功率为1100W;

(2)电热丝正常工作100s产生的热量为1.1×105J;

(3)如果恒温箱的温度设定为50℃,电阻箱R0接入电路的阻值为50Ω.

【解析】

试题分析:(1)知道工作电路的电压和电热丝的电阻,利用P=求电热丝工作时的功率;

(2)已知工作时间,根据Q=W=Pt求加热100s产生的热量;

(3)恒温箱的温度为50℃,从图乙的出热敏电阻的阻值,此时电路中的电流为60mA,衔铁被吸合,切断工作电路,又知道控制电路的电压,利用欧姆定律求电阻箱连入电阻的阻值.

解:(1)电热丝工作时的功率:

P===1100W;

(2)电热丝正常工作100s产生的热量:

Q=W=Pt=1100W×100s=1.1×105J;

(3)如果恒温箱的温度设定为50℃,由图乙可知,热敏电阻的阻值R1=100Ω,

由题知,此时控制电路的电流I=60mA=0.06A,

∵I=,即:0.06A=

∴电阻箱R0应接入电路的阻值:R0=50Ω.

答:(1)电热丝正常工作时的功率为1100W;

(2)电热丝正常工作100s产生的热量为1.1×105J;

(3)如果恒温箱的温度设定为50℃,电阻箱R0接入电路的阻值为50Ω.

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(1)如图所示,电饭锅使用的都是三脚插头,中间较长的脚连接的是电饭锅的金属外壳,插入三孔插座后可将其与_____相连,防止漏电时对人造成伤害。通电后电饭锅的加热盘发热是通过_____方式改变了它的内能。电饭锅在高温档正常工作时应_____(选填“断开”或“闭合”)开关S。

(2)电饭锅的铭牌如下表所示,其在高温档正常工作时通过电饭锅的电流是多少________

额定容量

2.0L

额定电压

220V

额定功率

高温档

1100W

保温档

44W

(3)为了测量电饭锅的加热效率,小刚在锅中加入额定容量的初温为12℃的水,在额定电压下将其加热到沸腾,用时14min,已知烧水时气压为1个标准大气压,ρ=1.0×103kg/m3,c=4.2×103J/(kg℃),则该电饭锅的加热效率为多少____________

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(1)若按照该同学设计的电路图进行实验,实验室里有最大阻值是10Ω和50Ω的滑动变阻器,你认为应该选择最大阻值为_______Ω的滑动变阻器;

(2)将图乙中的滑动变阻器和电压表(选用合适的量程)接入电路__________

(3)在实验器材选择无误,电路连接正确的情况下,闭合开关,灯泡不亮,但电压表和电流表都有示数,按照图乙的连接图判断,要让灯泡发光,你的操作是__________________

调整电路正常后开始实验,在调节滑动变阻器的过程中,灯泡突然熄灭,电流表突然变得无示数,电压表的示数是6V,你判断故障可能是__________________

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