【题目】如图是安装在襄阳东站内的一种即热式节能饮水机的原理图。烧开的水很烫不能即饮用,即热式节能饮水机中的热交换套管很好地解决了这一问题,它的奥秘在于将进水管与出水管贴在一起,利用进水管中的冷水给出水管中的开水降温,同时,进水管中的冷水被预热后送到加热腔中用电加热器烧开。如图所示,当节能饮水机的出水流量为1.8L/min 时20℃的自来水经热交换套管后被预热成80℃的热水流进加热腔,同时有相同质量的100℃的开水从加热腔流进热交换套管变成可供直接饮用的温开水流出。
(1)可供直接饮用的温开水的温度是多少℃?(不计热交换套管中的热损失)
(2)若电加热器的效率为90%,则电加热器每分钟释放的热量为多少J?
【答案】(1) 40℃;(2) 1.68×105J。
【解析】
(1)由题意可知,20℃的自来水经热交换套管后被预热成80℃,同时相同质量的100℃的开水从加热腔流进热交换套管后变为温开水流出,所以,不计热损失时,根据热平衡方程,冷水吸收的热量和热水放出的热量相等,
Q吸=Q放
cm(80℃-20℃)=cm(100℃-t),
t=40℃;
(2)由饮水机的出水流量为1.8L/min可知,每分钟加热水的体积:
V=1.8L=1.8×10-3m3,
水的质量:
m′=ρV=1.0×103kg/m3×1.8×10-3m3=1.8kg,
水吸收的热量:
Q吸=cm′(t2-t1)=4.2×103J/(kg℃)×1.8kg×(100℃-80℃)=1.512×105J,
电加热器每分钟释放的热量为:
Q放==1.68×105J。
答:(1)供直接饮用的温开水的温度是40℃;
(2)若电加热器的效率为90%,则电加热器每分钟释放的热量为1.68×105J。
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【题目】重为10牛的金属块用弹簧测力计吊着浸没在水中,这时弹簧测力计的示数为8牛,则该金属块受到的浮力是_____牛;此时金属块受到液体向上的压力比受到液体向下的压力______。浮力的方向总是______的。
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【题目】汽车装有安全带未系提示系统,当乘客坐在副驾驶座椅上时,座椅下的开关S1闭合,若未系安全带,则开关S2断开,仪表盘上的指示灯亮起,蜂鸣器工作;若系上安全带,则开关S2闭合,指示灯熄灭,蜂鸣器不工作。图设计的电路图正确的是
A. B.
C. D.
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【题目】小明用两节干电池测小灯泡的功率,电路如图甲所示,小灯泡额定电压为2.5V,滑动变阻器规格为“20Ω 2A”。
(1)在图甲中,用笔画线代替导线将电路连接完整。
(______)
(2)连接电路时,开关必须______,滑动变阻器的滑片应移到最______(左/右)端。
(3)当电压表的示数达到2V时,电流表的示数如图乙所示,其读数为______A,此时,灯泡的功率为______W,为使灯泡正常发光,应将滑片向______(左/右)移动。
(4)当电压表示数达到2.5V时,无论怎么调节变阻器滑片都无法使电压表示数变大。为了用该灯泡继续完成实验,你的做法是______。
(5)解决了(4)中问题后,测出电压略大于2.5V时的灯泡功率。为比较灯泡在不同电压下的功率关系,______(需要/不需要)重新测量前两次实验数据。
(6)实验结束后小明想用此电路图来探究电流与电压的关系,能否完成该探究,并说出理由______。
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【题目】电路元件甲和乙的电流与两端电压的关系如图所示,由图可知,若将甲、乙并联到电压为2V的两端,干路中的电流是__________A;若将两电阻串联接入电压为3V的电源两端,则此时电路中电流为 __________A。
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【题目】将规格相同的两个灯泡接入如图所示的电路中。闭合开关后,电压表有明显示数,电流表没有示数,灯L1、L2都不发光。则电路故障是( )
A.灯L2断路B.灯L2短路
C.灯L1断路D.灯L1短路
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【题目】小华在家里学习烧饭做菜的过程中要加热油和水。所以她对一些物理现象有了一定的感性认识,她猜想油的比热容比水小。
(1)能够支持她这一猜想的事实是________。
A.相同条件下,油比水热得快 B.油能把食物炸得焦黄,而水不能
C.油能漂在水面上 D.油比水难蒸发
(2)她设计了如图所示电路,三个规格相同的锥形瓶内分别装有质量相同,初温同为16℃的煤油或水,①、②、③分别表示温度计序号。
①为比较水与煤油的比热容大小,应闭合开关________,观察温度计________(填温度计序号)示数的变化。若水的比热容大则温度计________(填温度计序号)示数变化大。
②为探究“电流通过导体产生热量的多少与电阻大小的关系”,应只闭合开关________,观察温度计________(填温度计序号)示数变化情况。
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【题目】甲、乙两小组探究“电流与电压和电阻的关系”,老师提供的实验器材有:电源(电压恒为4.5 V),电流表、电压表各一个,开关一个,定值电阻四个(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω),滑动变阻器三只(规格分别为“10Ω 2 A”、“25Ω 1 A”和“50Ω 1 A”),小灯泡一只(额定电压2.5V),导线若干。
(1)甲小组探究“电流与电压的关系”。
①请你根据图甲的电路图用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整.
(________)
②他们将5 Ω的电阻接入电路,检查无误后闭合开关,发现电压表有示数,电流表无示数,造成这一现象的原因可能是________________________(写出一条即可)。
③排除故障后进行实验得到的数据如表,由此可得到的实验结论是________________。
电压U/V | 1.0 | 1.5 | 3.0 |
电流I/A | 0.2 | 0.3 | 0.6 |
(2)乙小组探究“电流与电阻的关系”.
①将5 Ω的电阻接入电路,检查无误后闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为1.5 V,并记下相应的电流值.再用10 Ω的电阻替代5 Ω的电阻,此时滑片应向____(填“左”或“右”)端移动,移动滑动变阻器滑片的目的是________________________________。
②为了用四个定值电阻完成四组实验,应选择滑动变阻器的规格是________________。
③用小灯泡替换定值电阻,移动滑片使灯泡正常发光,电流表示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率是____W.
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【题目】如图是探究电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气。开关闭合后,则( )
A.左侧容器中导体产生的热量较多
B.图中两导体串联,能探究电热与电流关系
C.若图中两导体改为并联,右侧导体产生的热量较多
D.一段时间后,右侧U形管两端液柱高度差较左侧大
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