【题目】如图 是某型号电热水器的电路原理图;R1、R2 为电热丝,电热水器共有断电、保温、加热三种状态,如图所示为断电状态。已知该电热水器的保温功率为1.1kW,R2=8.8Ω。各种橡胶绝缘铜芯导线在常温下安全载流量(长时间通电时的最大安全电流)如下表: 求:
导线规格 | ||||
导线横截面积 S/mm2 | 2.5 | 4 | 6 | 10 |
安全载流量 I/A | 28 | 37 | 47 | 68 |
(1)求电热丝 R1 的阻值;
(2)从用电安全角度考虑,安装该电热水器时,至少应选择表中横截面积为多大的铜芯导线?请通过计算说明;
(3)在加热状态下,电热水器正常工作 5min 所产生的热量。
【答案】(1) 44Ω;(2) 4mm2;(3) 1.98×106J
【解析】
(1)如图所示为断电状态;当开关与c接触时,为R1的简单电路;当开关与c、d接触时,两电阻并联,根据并联电阻小于其中任一个电阻,由可知,总功率最大,故当开关与c、d接触时,电热水器处于加热状态;由前面分析可知,当开关与c接触时,只有R1工作,此时处于保温状态,该电热水器的保温功率为1.1kW,根据可得R1的阻值
电热丝 R1 的阻值44Ω。
(2)电热水器加热时,R1与R2并联,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,通过两电热丝的电流分别为
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路中的电流
所以应选择表中横截面积为4mm2的铜芯导线。
(3)在加热状态下,电热水器正常工作5min所产生的热量
电热水器正常工作 5min 所产生的热量1.98×106J。
答:(1)电热丝R1的阻值为44Ω。
(2)从用电安全角度考虑,安装该电热水器时,至少应选择横截面积为4mm2的铜芯导线。
(3)在加热状态下,电热水器正常工作5min所产生的热量为1.98×106J。
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【题目】如图,重的薄壁容器放在水平硬板上,容器底面积为,高度为,装有深的水。一根原长为的轻质的细弹簧吊着柱形木块刚好静止,木块下表面与水的液面相平。弹簧上端连接着固定不动的支架上,下端连接在木块(不吸水)上表面的中心上,弹簧长度每改变,弹力变化量为,木块的重力为,底面积为;高度为。现将水平硬板缓慢向上移动,木块始终保持竖直方向,弹簧均在弹性限度内。(g = 10N/kg)。求:
(1)当木块浸入水中的深度为时,木块受到的浮力;
(2)当木块浸入水中的深度为时,水对容器底部的压强;
(3)当木块下有表面刚接触容器底部时,弹簧的长度;
(4)当硬板向上移动时,容器对硬板的压强。
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【题目】如图甲所示为某品牌电热开水壶及其铭牌,原理图如图乙所示,其中L为加热指示灯,额定电压2V,额定电流10mA,R1为保护电阻,R2为电热丝,当水烧开时温控开关自动断开停止加热。求:
(1)为保证指示灯正常工作,R1的阻值多大?
(2)此电热开水壶正常工作500s,消耗的电能是多少?(R1和L消耗的电能不计)
(3)如果这段时间内,电热开水壶恰能将1kg、20C的水烧开,则电热开水壶的效率是多少?[c水=4.2×103J/(kg·C),此时气压为1标准大气压]
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【题目】如图为测电笔的结构及使用方法,下列说法正确的是( )
A.若氖管发光,说明人体成为了电流的通路
B.测电笔可以判断物体是带正电还是带负电
C.笔尖、电阻和氖管是导体,外壳、弹簧和笔卡是绝缘体
D.在两种使用测电笔的方法中,甲是正确的,乙是错误的
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【题目】为了测量不规则小矿石的密度,做了如下实验:
(1)将天平放在_____桌面上,移动游码至标尺左端的零刻度线后,发现指针位置如图甲所示,此时应将横梁上的平衡螺母向_____侧调节,横梁平衡后进行测量; 若在添加砝码过程中,当添加最小砝码时,发现指针位置也是如图甲所示,则接下来的操作是 ___________;待天平横梁在水平位置平衡后,结果如图乙所示,小矿石的质量为_________g;
(2)在量筒中注入 25 mL 水,系上细线后将矿石放入量筒,水面位置如图丙所示,小矿石的体积为_____cm3;
(3)根据以上所得数据可算得小矿石的密度为_____g/cm3。
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【题目】如图所示,R0是阻值为10Ω的定值电阻,R为滑动变阻器,灯泡上标有“4V 2W“字样,且小灯泡的阻值始终保持不变。当断开S2,闭合S、S1时,灯泡恰好正常发光,电压表示数为U1;断开S1,闭合S、S2,将滑动变阻器的滑片P置于中点时,电压表数为U2,已知U2与U1相差1V,求:
(1)灯泡的额定电流;
(2)电源的电压;
(3)滑动变阻器最大阻值;
(4)该电路消耗的最小电功率。
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【题目】我们把物体以一定的初速度水平方向抛出,且只受重力作用,这样的运动叫做平抛运动。为了探究平抛运动的水平距离和哪些因素有关,小明利用如图甲的装置,并进行了实验,得到了部分数据如表:
同一钢球, | ||
次数 | 小球高度 | 落地点到桌子的水平距离 |
1 | ||
2 | ||
3 |
(1)小明想按图所示,用玻璃球、高度可调的桌子和斜面等完成实验,实验还需要的器材是______;
(2)在实验中,需要测量落地点C到桌边缘O的水平距离,你能确定起点O的位置的方法并简述相应的原理是:______;
(3)分析表中数据你可得到的结论是:______;
(4)查阅资料可知:平抛物体的运动规律可以概括为两点:①水平方向做匀速直线运动;②竖直方向做初速度为零的加速运动。为了研究平抛物体的运动,可做如图乙所示的实验:用小锤打击弹性金属片,A球就水平飞出,同时B球被松开,自由下落,改变小锤的打击力度,两球总是同时落到地面,这个实验______。
A.只能说明上述规律中的第①条 B.只能说明上述规律中的第②条
C.不能说明上述规律中的任何一条 D.能同时说明上述两条规律
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【题目】在探究“滑动摩擦力大小和哪些因素有关”的实验时:
(1)小明刚开始拉木块时,他的水平拉力逐渐增大,但木块仍静止,此过程中弹簧测力计的示数在变大,那么这一过程中木块受力________选填(“平衡”或“不平衡”),木块所受的摩擦力________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)小明增大拉力后,木块被拉动了,而且越来越快,小明读出某一时刻弹簧测力计的示数为2N,他认为这时的摩擦力大小为2N,老师指出了他操作中的错误是________。
(3)改正错误后,小明顺利地完成了探究过程,比较甲、丙两次实验可得出的结论是:压力一定时,________。该实验用到的主要实验方法是________。
(4)小明把木块沿竖直方向截去一半后,继续图甲的操作,测得摩擦力变为原来的一半,由此得出滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小,你认为他探究过程中存在的问题是________;若将甲图中木板的一端垫高,制成一个斜面,让木块从高处自由滑下的过程中,木块的机械能________。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
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【题目】如图AOB是光滑轨道,A点的高度H大于B点的高度h,让小球从A点由静止开始自由滑下,沿轨道AOB到达B点后离开(不计空气阻力)。
(1)小球从A点滑到O点的过程中动能_____,机械能_____;
(2)小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是_____。
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