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(2013?天河区一模)图甲是一台常用的电热饮水机,下表是它的铭牌数据,图乙是它的电路原理图,其中S2是温控开关,R1是加热电阻,R2是定值电阻.
额定电压 220V
加热功率 440W
保温功率 40W
(1)请画出饮水机处于加热状态时的等效电路图.
(2)在加热状态下,饮水机正常工作时电路中的电流是多大?
(3)求保温时电路中的总阻值为多少?
(4)若饮水机把0.5kg的水由20℃加热到100℃所需要的时间为7min,请通过计算说明此加热过程中电阻丝产生的热量是否有损失?(水的比热容为c=4.2×103J/(kg.℃))
分析:(1)首先利用公式P=
U2
R
确定加热、保温状态时开关S2的开合,然后画出相应的电路图;
(2)已知加热功率和额定电压,利用公式I=
P
U
计算加热状态下饮水机正常工作的电流;
(3)已知保温功率和电源电压,利用公式R=
U2
P
得到保温状态电路总电阻;
(4)已知加热功率和加热时间,利用公式W=Pt得到消耗的电能;已知水的质量、比热容、初温度和末温度,利用公式Q=cm△t得到水吸收的热量;根据消耗的电能和得到的热量确定热量是否损失.
解答:已知:U=220V  P加热=440W  P保温=40W  m=0.5kg  c=4.2×103J/(kg.℃)△t=100℃-20℃=80℃t=7min=420s
求:(1)R加热=?R保温=?(2)I正常=?(3)R=?(4)W=?Q=?
解:
(1)∵P=
U2
R

∴加热状态下电路电阻为R加热=
U2
P加热
=
(220V)2
440W
=110Ω
保温状态下电路电阻为R保温=
U2
P保温
=
(220V)2
40W
=1210Ω,
∴加热状态下开关S2处于闭合状态,电路图如下;
(2)∵P=UI
∴加热状态下饮水机正常工作的电流为I正常=
P加热
U
=
440W
220V
=2A;
(3)∵P=
U2
R

∴保温状态下电路总电阻为R保温=
U2
P保温
=
(220V)2
40W
=1210Ω,
(4)∵P=
W
t

∴饮水机消耗的电能为W=Pt=440W×420s=1.848×105J
水吸收的热量为Q=cm△t=4.2×103J/(kg.℃)×0.5kg×80℃=1.68×105J
比较得,水吸收的热量比消耗的电能少,所以热量有损失.
答:
(1 )加热状态下的等效电路图如下:

(2)在加热状态下,电路中的电流是2A;
(3)保温状态下的总电阻为1210Ω;
(4)此加热过程中有热量损失.
点评:此题以饮水机为素材设计题目,考查了电路的设计、电功率计算公式及其变形公式的应用、热量的计算,以及电热转化过程中的能量损失问题,综合性较强,有一定的难度.
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(2013?天河区一模)小玉学习光现象的知识后,提出了几种想法,正确的是(  )
①光年是一个非常大的时间单位
②“坐井观天,所见甚小”隐含了光的直线传播原理
③彩虹是太阳光传播中被空中水滴色散而产生的
④紫外线能使钞票上的荧光物质发光,以此检验真伪
⑤红外线灯发出的红光就是红外线.

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(2013?天河区一模)对下面各图中所示的情景说法正确的是(  )

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倒立放大实像
倒立放大实像
投影仪
投影仪
(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用该成像规律工作的.
(3)小罗把自己的近视眼镜放在凸透镜与蜡烛之间,发现光屏上的像变得模糊不清.他应当将光屏
远离
远离
(选填“靠近”或“远离”)凸透镜,可再次得到清晰的像.

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(2)小芳在木块上又放了另一相同的木块,以改变木块与桌面间的压力,通过多次实验,她得到下表所示的实验数据:
木块个数 1 2 3 4
弹簧测力计示数/N 2 4 6 8
分析表格中数据可以得出结论:
接触面粗糙程度相同,压力越大,滑动摩擦力越大
接触面粗糙程度相同,压力越大,滑动摩擦力越大

(3)小芳想探究滑动摩擦力是否与接触面积的大小有关,她将木块沿竖直方向锯掉一半,测得摩擦力的大小也变为原来的一半.她由此得出:当接触面的粗糙程度一定时,接触面积越小,摩擦力越小.你认为她的结论正确吗?请说明理由
不正确;没有控制木块对桌面的压力相同
不正确;没有控制木块对桌面的压力相同

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(2013?天河区一模)电铃是利用
电流的磁效应
电流的磁效应
原理工作.图甲所示是某同学连接的电铃电路,开关闭合后,电路中始终有电流,但电铃只响一声就不再响了,请在图乙连线,让电铃能正常工作.

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