图1为一种电磁炉的原理示意图,它是利用高频电流在电磁炉内部线圈中产生磁场,磁化铁磁性材料制成的烹饪锅,在锅体形成无数小的涡流(感应电流)而产生焦尔热。同时,被磁化的铁磁材料分子因摩擦、碰撞而发热。从而使锅体自身发热达到加热食物的目的。
(1)使用电磁炉加热食物时,不产生明火,无烟尘、无废气、清洁、安全、高效、节能。请写出电磁炉在使用中可能涉及的物理知识(只写名称,不写内容,不少于10个可得满分)
(2)在使用电磁炉时,锅和炉之间的热是由_______传递给________的,电磁炉加热食物的过程中消耗________能转化为________能;若用该电磁炉1次蒸熟5个馒头需用时间25min,那么,一次只蒸熟1个同样大小的馒头大约需要________min.
(3)某款电磁炉性能参数如下表所示:
型号 | 额定电压 | 额定功率 | 功率调节范围 | 温度调节范围 | 热效率 |
Sc-16 | 220V 50HZ | 1600W | 450W—1600W | 70℃—240℃ | (大于)90% |
根据上表数据,若电磁炉在功率调节和温度调节的范围内,加热温度随功率调节的变化图像是一直线,电磁炉工作电压正常,在一个标准大气压下,烧开一锅质量为3kg、温度为22℃的水最多需要多少时间(不计锅吸热及热散失)
(1)该问题没有惟一的标准答案,属于开放性试题.以下内容可以作为基本依据.答出其中10个以上(包括10个)者均可得满分.
涉及的物理知识:电流的磁效应、电流的热效应(焦耳热)、阻抗(电阻)、磁场,磁化、磁感线、电磁感应、能量转化、分子热运动、热传递、内能、分子电流,感应电流、涡流……其他答案正确的同样给分.
(2)“锅”“电磁炉”“电或磁”“内”“25”
(3)取最低热效率90%,温度调节最低为100℃,否则不能将水烧开.电磁炉在功率调节和温度调节的范围内,加热温度随功率调节的变化关系呈线性,此时电磁炉消耗的实际功率P与加热温度t温有下面的关系式:
(t温-70℃)÷(P-450W)=(240℃-70℃)÷(1600W-450W)
可得:t温=(17℃÷115W)×(P-450W)+70℃ 当t温=100℃时,P=653W,
有:Ptη=cm(t温-t )
解得:t=1 672s=28min
评分标准: (1)5分; (2)每空1分(第1、2空填错一个两空都不得分,最后1个空填“略少于25”的给分,填“5”的不给分); (3)8分.
科目:初中物理 来源: 题型:
科技小组的同学们准备对市场上一批标有“PZ220V-1OOW”的灯泡进行一项质量检测。他们测出灯泡在不同电压下的实际电流值(见下表)。实验操作可靠、数据无误。
电压U/V | …….. | 180 | 185 | 190 | 195 | 200 | 205 | |
电流I/A | ……… | 0.417 | 0.426 | 0.434 | 0.441 | 0.447 | 0.453 | |
电压U/V | 210 | 215 | 220 | 225 | 230 | 235 | 240 | |
电流I/A | 0.458 | 0.462 | 0.467 | 0.471 | 0.475 | 0.479 | 0.482 |
请你回答:
(1)试通过计算说明这种灯泡在标称电压下工作时,其消耗的功率是否等于额定功率。
(2)假如生产这种灯泡的钨丝的粗细是一定的,为使其在标称电压下工作时消耗的功率等于额定功率,其长度为一确定的数值l0实际上这个灯泡钨丝的长度比l0长了还是短了?为什么?
(3)如果要使这种灯泡达到额定功率,加在灯泡上的实际电压应为多大?
提示:可用作图象的方法解答。在图10的坐标纸上作出相关图象,根据图象求得结果。
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做电学实验时需要测量约0.5安的电流,但是实验室内当时只有一个量程为0.3安的电流表。如果手边有12伏学生电源、0~50欧的滑动变阻器、电炉用的电阻丝,以及导线和开关,有什么简单办法可以把电表的量程临时地近似改为0.6安?画出电路图,简述操作步骤。
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实验室有一个旧的直流电源,其输出端的符号模糊不清,无法分辨正负极。小明设计了下面的判断电源两极的方法。在桌面上放一个小磁针,在磁针东面放一个螺线管,如图1所示。闭合开关后,磁针指南的一端向东偏转。下述判断正确的是:[ ]
A.电源A端是正极,在电源内电流由A流向B
B.电源A端是正极,在电源内电流由B流向A
C.电源B端是正极,在电源内电流由A流向B
D.电源B端是正极,在电源内电流由B流向A
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小华利用自己绕制的电磁铁设计了一个能使甲、乙两灯交替发光的电路,电磁铁及电路图如图3所示。你认为在开关闭合后实际会看到什么现象?请把更正后的电磁铁及电路画在图右的空白处。(A、B为带活动触点的接线柱,BC间为铁片。)
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2009年的诺贝尔物理学奖由三人分享,其中在光纤通信技术方所做的原创性工作而被称为“光纤之父”的美籍华人是( )
A.钱永健 B.朱棣文 C.高锟 D.丁肇中
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甲、乙两辆汽车在水平路面上同时向东行驶,路程一时间图像如图所示,则甲车的速度是_______m/s;两车行驶过程中,若以甲车为参照物,乙车向________运动.
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一部科幻电影中有这样的场面:一艘飞船在太空遇险,另一艘飞船在前往营救的途中,突然听到了遇险飞船的巨大爆炸声,接着看到了强烈的爆炸火光。请你给导演指出这个场景中的两处科学性错误:(1) ;(2) 。
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