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5.纳米技术不仅应用于高科技,在生产、生活中得到了广泛的应用,某中学纳米课题研究小组的同学了解到的某一新产品--纳米电热水器的部分技术参数表及电路图如下,设R1、R2、R3均为加热电阻,其值不受温度影响,S为档位开关,是热水器有“低”“中”“高”温度档,使用时接入家庭电路中,则下列说法正确的是(  )
型号额定电压
V
水箱容量
L
频率
Hz
额定功率
kW
DGW22040500.5/1.0/2.2
A.开关S接“3”档时为高温档,因为接入电路的热电阻多
B.R2的阻值为26.4Ω
C.在低温档通电10min,该热水器消耗电能为5×103J
D.该热水器在“低”“中”温度档分别通电1min(不计热量损耗)两种情况下水箱内水温升高之比为1:4

分析 (1)根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知,低温档时,电路中的电阻最大,结合电路图找出电阻最大时即可;
(2)根据R=$\frac{{U}^{2}}{P}$求出三个档位的总电阻,根据电阻的串联分别求出三电阻的阻值;
(3)知道低温档功率和工作时间,根据P=$\frac{W}{t}$求出消耗的电能;
(4)不计热量损耗,根据W=Pt求出低温和中温档加热1min消耗的电能之比,即为水吸收的热量之比,根据Q=cm△t求出两种情况下水箱内水温升高之比.

解答 解:(1)接3时为低温档,因为此时电阻最大,根据P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$,电功率最小,为低温档,故A不正确;
(2)当接1时为高温档,电路只有R1接入电路,额定功率P1=2.2kW=2200W,
则R1=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{1}}$=$\frac{(220V)^{2}}{2200W}$=22Ω;
当接2时为中温档,电路为R1、R2串联,额定功率P2=1kW=1000W,
则R′=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{2}}$=$\frac{(220V)^{2}}{1000W}$=48.4Ω,
R2=R′-R1=48.4Ω-22Ω=26.4Ω,故B正确;
(3)由P=$\frac{W}{t}$可得,在低温档通电10min,消耗的电能:
W=Pt=0.5×103W×10×60s=3×105J,故C不正确;
(4)由P=$\frac{W}{t}$可得,该热水器在“低”“中”温度档分别通电1min消耗的电能之比:
$\frac{{W}_{低}}{{W}_{中}}$=$\frac{{P}_{低}t}{{P}_{中}t}$=$\frac{{P}_{低}}{{P}_{中}}$=$\frac{0.5kW}{1.0kW}$=$\frac{1}{2}$,
不计热量损耗时,Q=W,
由W=Q=cm△t可得,两种情况下水箱内水温升高之比:
$\frac{△{t}_{低}}{△{t}_{中}}$=$\frac{\frac{{W}_{低}}{cm}}{\frac{{W}_{中}}{cm}}$=$\frac{{W}_{低}}{{W}_{中}}$=$\frac{1}{2}$,故D不正确.
故选B.

点评 本题考查了串联电路的特点和电功率公式、吸热公式、效率公式、电功公式的应用,关键是根据电功率公式结合电路图判断出高温档位和低温档位.

练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:填空题

15.填上合适的单位:
(1)骑自行车的速度大约是5m/s;
(2)八年级物理人教上册教材的宽度大约为18cm.

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

16.如图甲所示,底面积为80cm2的圆筒形容器内装有适量的水,放在水平桌面上.由某种物质组成的实心圆柱形物体A,用细线栓好并悬挂在弹簧测力计下.小明要探究物体A逐渐浸人圆筒形容器内的水中时(水没有溢出容器),弹簧测力计的示数F与圆柱形物体A下表面离液面的距离h的关系(不计细线重).小明从物体A接触水面至接触容器底之前,分别记下多组F、h,并在图乙中的方格纸中画出了F与h关系的图象.(g取10N/kg)
(1)由图乙可知,当h等于10cm时,则物体A受到的浮力大小为6N.
(2)求物体A的底面积大小.
(3)求当物体A完全浸没在水中时,受到的浮力大小.

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13.气球经吹气后体积变大了;用力拉橡皮筋,橡皮筋的长度变长了;用手压馒头,馒头变扁了;这些现象都说明力可以改变物体的形状.骑自行车的人看到路口亮红灯,就停止蹬车,自行车仍能前进,此时车轮和地面间的摩擦主要是滚动摩擦,当骑车人紧急刹车时(设车轮不再转动),则车轮和地面间的摩擦是滑动摩擦.

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20.如图所示,是测量小灯泡电功率的实物元件图,其中电源是由三只蓄电池组成,小灯泡额定电压是3.8V,其灯丝电阻约为10Ω,滑动变阻器标有“10Ω、1A”字样,电流表(0~0.6A、0~3A),电压表(0~3V、0~15V).

(1)本实验的原理是:P=UI;
(2)请用笔画线代替导线,把图1中的电路元件连接成实验电路.(要求:滑片P向左移时灯变亮,且连线不得交叉)
(3)连接好最后一根导线,灯泡就亮了起来,在连接过程中的错误是开关没有断开,排除故障后,在测量小灯泡的额定功率时,应先调节滑动变阻器滑片的位置,使小灯泡两端电压为3.8V,再测出电路中的电流,即可计算出额定功率;
(4)实验时,若发现电流表指针摆动分别出现了如图2甲、乙所示的两种情况.请分析在使用电流表时分别存在什么问题,并写在下面的横线上.
甲现象存在的问题:电流表正负接线柱接反;乙现象存在的问题:电流表所选量程过大.

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

10.甲实验中蜡烛被声波吹灭说明:声波具有能量.
乙实验纸片滑动快慢改变,声音音调改变说明音调高低与物体振动频率有关.
丙实验将正在发声的音又靠近乒乓球,球被弹起说明:物体振动发声.
丁实验尺子伸出长度相同,用不同大小的力作用在尺子上,尺子发出的声音大小不同说明声音的大小与物体振动的振幅有关.

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科目:初中物理 来源: 题型:选择题

17.踢毽子是同学们喜爱的一项体育活动,如图所示,脚将毽子剔出后,下列说法正确的是(  )
A.毽子飞行过程中受到重力和脚对它的踢力是一对平衡力
B.毽子向上运动过程中,重力势能增加,机械能增加
C.毽子能继续向上运动是由于毽子具有惯性作用
D.毽子下落过程中重力做了功

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科目:初中物理 来源: 题型:填空题

14.在下列各种现象中,在其后面的括号内分别填上属于哪种物态变化.
(1)晴朗的天气时,泼在地面上的水很快就干了;汽化
(2)冬天把洗完的衣服挂在外面,很快就冻住了,但衣服也能干;升华
(3)在寒冷的冬天的夜晚,房间的窗子上往往会结一层霜.凝华
(4)卫生球放久了会变小,其至消失.升华
(5)钢水浇铸成钢球.凝固.

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15.如图所示为简易的密封冬暖蔬菜大棚,一年四季可供应优质新鲜蔬菜.大棚东西走向,长度为100m,容积为2×103m3,大棚顶部长方形塑料薄膜的宽度为10m,空气的密度为1.2kg/m3,空气的比热容为1.0×103J/(kg•℃).天气晴朗时,在早上8点到中午12点,塑料薄膜每平米每小时透过的光能量平均为3×104J,棚内温度由15℃升高到35℃,棚内空气的质量为2.4×103kg,空气吸收的热量为4.8×107J,塑料大棚的热效率是40%.

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