【题目】如图甲所示的养生壶是指一种用于进行养生保健的可以烹饮的容器,类似于电热水壶,装满水时,水的质量是2kg,有加热和保温两档,简化的工作电路如图乙所示。某次该养生壶装满初温为20℃的水,接在家庭电路中,它正常工作时的功率和时间关系如图丙所示(外界大气压为1个标准大气压)。求:
(1)当开关S1、S2均闭合时,养生壶处于什么状态?此时电阻R2的阻值是多少?(保留1位小数)
(2)保温时通过养生壶插头的电流为多少?(保留1位小数)
(3)若通电10min恰好将一壶水烧开,则加热养生壶的热效率是多少?[水的比热容是4.2×103J/(kg℃)]
【答案】(1)40.3Ω (2)1.8A (3)93.3%
【解析】(1)由图示电路图可知,当开关S1 、S2 均闭合时,只有电阻R2 接入电路,此时电路总电阻最小,由P=U2/R可知,电路总功率最大,养生壶处于加热状态;由图丙所示图象可知,加热功率P加热 =1200W,保温功率:P保温 =400W,
由P=U2/R可知,R2 =U2/P加热=(220V)2/1200W≈40.3Ω,
R总 =R1 +R2 =U2/P保温=(220V)2/400W=121Ω,
电阻R1 的阻值:R1 =R总 -R2 =121Ω-40.3Ω=80.7Ω;
(2)由P=UI可知,保温时电流:I=P保温/U=400W/220V≈1.8A;
(3)由ρ=m/V可知,水的质量为:m=ρV=1.0×103 kg/m3 ×2×10-3 m3 =2kg,
1个标准大气压水的沸点是100℃,水吸收的热量:
Q吸 =cm(t-t0 )=4.2×103 J/(kg℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105 J,
由图象可知,加热时电热水瓶的功率P加热 =1200W,则
10min消耗电能产生的热量:Q=W=P加热 t=1200W×10×60s=7.2×105 J,
热水瓶效率:η=Q吸/W×100%=6.72×105J/7.2×105J×100%≈93.3%
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【题目】如图甲是小丽测量额定电压为2.5V小灯泡电功率的电路图。
(1)小丽连接好电路,闭合开关后,发现小灯泡不亮,经检查,全部实验器材均无故障且连接无误。请你猜想小灯泡不亮的原因是___________,写出检验猜想的方法:_____________。
(2)小丽处理好问题后继续实验,当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则通过小灯泡的电流为__________A,则小灯泡的额定功率为_____________W。
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【题目】小龙去鹤地水库度假,一天清晨,发现在水库水面上有一些雾气,这个现象发生的物态变化和吸、放热情况是
A. 液化放热 B. 升华吸热 C. 凝固放热 D. 熔化吸热
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【题目】在我国,家用照明电路电压为______V;电饭煲是利用电流的__________工作的;把篮球用力投向篮筐,由于________,篮球将继续运动。
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【题目】物质一般有三种状态,水为________ 态,冰为________ 态,水蒸气为________ 态。寒冷的冬天,戴眼镜的人从室外进入温暖的房间,镜片上往往会出现水珠,这是 ________ 现象,这是因为室内较热的水蒸气遇到较冷的眼镜片,会________ 热,导致了这种现象的发生。
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【题目】一个小电动机工作时,要求电源电压是6 V,如果用干电池作电源,需要______节干电池串联起来,如果用铅蓄电池作电源,需要_________联起来。
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【题目】下列说法中正确的是( )
A. 用锤子敲打钢板,钢板会变热,锤子的内能减小,钢板内能增加
B. 单缸四冲程汽油机的排气冲程,活塞对废气做功,目的是为了增加废气内能
C. 用锯条锯木板时锯条发热,锯条的内能增加,木板的内能也增加
D. 发烧时在身体上擦些酒精降温是因为酒精的温度低
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