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    2．为确保G20峰会的顺利召开，杭州对城市基础设施进行大力的提升与改造．在一部正在进行检修的人行天桥的扶梯上，小杨向检修师傅了解到相关的信息：扶梯的阶梯在电动机的带动下顺时针匀速转动，扶梯的倾斜角为30°，将行人竖直提升的高度为6米；阶梯正常情况下的运行速度为1米/秒，电动机允许通过的最大电流25安；由于轮轴、机械传动等方面的摩擦，自动扶梯工作时的机械效率为80%．在最大电流工作时，扶梯的输送能力为2人/秒；电动机接在电压U=380伏不变的电源上，人的平均质量为50 千克，求：
    （1）扶梯将行人从底端运送到顶端的时间．
    （2）电动机输出的机械功率．
    （3）电动机线圈的电阻．

    分析 （1）知道扶梯的倾斜角和将行人竖直提升的高度，利用直角三角形的知识可得扶梯长；知道扶梯上升速度，利用v=$\frac{s}{t}$求扶梯将行人从底端运送到顶端的时间；
    （2）求出12s输送人数，利用W有用=Gh=mgh求扶梯做的有用功；知道自动扶梯工作时的机械效率，可求扶梯做的总功，即电动机输出功；利用P=$\frac{W}{t}$求输出功率；
    （3）根据W=UIt可求得消耗的电能，电动机工作产生的热量等于消耗的电能减去电动机的输出功，再利用焦耳定律求线圈电阻．

    解答 解：
    （1）由题知，扶梯的倾斜角为30°，将行人竖直提升的高度为6m，根据直角三角形的知识可知30°角所对的直角边的长度是斜边的$\frac{1}{2}$，则扶梯长s=2h=2×6m=12m，
    由v=$\frac{s}{t}$得扶梯将行人从底端运送到顶端的时间：
    t=$\frac{s}{v}$=$\frac{12m}{1m/s}$=12s；
    （2）扶梯的输送能力为2人/秒，即每秒运送2人，
    则12s运送乘客的数量：n=2人/秒×12秒=24人，
    自动扶梯所做的有用功：
    W有用=Gh=mgh=50kg×24×10N/kg×6m=7.2×104J，
    由题知，自动扶梯工作时的机械效率η为80%，
    即η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{扶梯}}$=$\frac{7.2×1{0}^{4}J}{{W}_{扶梯}}$=80%，
    则W扶梯=$\frac{7.2×1{0}^{4}J}{80%}$=9×104J，
    扶梯做的总功，即电动机输出功：
    W输出=W扶梯=9×104J，
    电动机的输出机械功率：
    P输出=$\frac{{W}_{输出}}{t}$=$\frac{9×1{0}^{4}J}{12s}$=7500W；
    （3）电动机工作时消耗的总电能：
    W电=UIt=380V×25A×12s=1.14×105J，
    电动机工作产生的热量：
    Q=W电-W输出=1.14×105J-9×104J=2.4×104J，
    Q=I2Rt=（25A）2×R×12s=2.4×104J，
    解得电动机线圈电阻：R=3.2Ω．
    答：（1）扶梯将行人从底端运送到顶端的时间为12s．
    （2）电动机输出的机械功率7500W．
    （3）电动机线圈的电阻为3.2Ω．

    点评 本题考查了速度公式、效率公式和焦耳定律的应用，区分扶梯效率和电动机的效率是关键．

    练习册系列答案
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    科目：初中物理 来源： 题型：作图题

    15．如图所示，根据通电螺母管的N、S极，在括号内标出电源的正极和负极．

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    13．在“测量小灯泡的电功率”实验中，所测灯泡的额定电压为2.5V．

    （1）图甲是小弘同学没有连接完的实物电路，请用笔画线代替导线帮她将电路连接完整；
    （2）检查电路无误后，小弘移动滑动变阻器至某一位置，读出电压表示数为2.2V，要测出小灯泡的额定功率，她应将变阻器的滑片P向A端移动（选填“A”或“B”），当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为0.7W．
    （3）由于电压表损坏，小弘同学再利用一个阻值已知的电阻R0，设计了另一种实验方案测小灯泡的额定功率，电路如图丙所示，其中电源电压一定但未知，具体操作如下：
    ①断开开关S2、闭合开关S1，移动滑片P至某一位置，读出电流表示数I1；
    ②保持滑片P位置不动，再断开开关S1、闭合开关S2，读出电流表示数I2；
    ③先算出灯泡的电阻RL，再根据P额=$\frac{{{U}_{额}}^{2}}{{R}_{L}}$，计算灯泡的额定功率．
    小聪认为按此方案测量，实验结果与真实值相差较大，原因是：灯的电阻随温度（电压）的升高而增大，，仔细分析后，小聪将上述步骤①改为：断开开关S2、闭合开关S1，移动滑片P使电流表的示数为$\frac{2.5V}{{R}_{0}}$就能较准确测出灯泡的额定功率了．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    10．小明探究“水沸腾时温度变化的特点”，实验装置如图甲所示．
    （1）加热一定时间后，温度计的示数如图甲所示，此时水的温度为89℃；
    （2）观察水的沸腾，测得数据如下表．分析表中数据可知，水沸腾过程中的特点为：继续吸热，温度保持不变．
    时间（min）012345678
    温度（℃）909294969798989898
    （3）当停止加热，撤去酒精灯之后，水不会立即停止沸腾，其原因是铁圈和石棉网有余热，温度高于水的沸点，水会继续吸热．
    （4）小雨是学校科技创新小组的成员，利用所学知识改进了探究实验的器材，如图乙所示的装置和器材，可以用来探究水的沸腾特点和物质的吸热能力．
    ①请说出该实验装置比图甲的实验装置的优点：乙图即能探究水的沸腾特点，又能探究物质的吸热能力（答案不限，合理即可）
    ②小雨用该装置探究物质的吸热能力，设计的电路中的R甲、R乙必须满足的条件是R甲=R乙，这样做的目的是使水和油在相同时间内吸收的热量相等．
    ③小雨应在两个相同的烧杯中应加入初温相同、质量相同的水和煤油；且应先闭合开关S1，在闭合开关S2．实验中发现谁的温度不如煤油的温度升高得慢，这表明水吸热的本领更强．

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    17．弹簧秤下挂有一个定滑轮，定滑轮重力为1牛，A、B处于静止状态，GA=4牛，GB=6牛，如图．忽略绳重和摩擦，则弹簧秤的示数为（　　）
    A．8牛B．9牛C．11牛D．12牛

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    7．请在数字后填上适当的单位：物理课本宽度约为16.9cm，一次性纸杯容积约为200ml．

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    科目：初中物理 来源： 题型：多选题

    14．在图中，工作原理相同的是（　　）
    A．B．C．D．

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    科目：初中物理 来源： 题型：计算题

    11．如图甲所示一种家用调温式电熨斗，工作过程中电源电压恒为220V，电熨斗金属底板质量为500g．图乙是它的工作电路，发热部分由调温电阻R和定值电阻R0组成（电阻值均不受温度影响）．调温电阻R最大阻值为110Ω，预热时电熨斗以最大功率正常工作100s可使金属底板的温度从20℃升高到220℃【金属底板的比热容为0.44×103J/（kg．℃），假设电熨斗发热体放出的热量全部被金属底板吸收】求：

    （1）预热时使金属底板吸收的热量是多少？
    （2）电熨斗的最大功率是多少？
    （3）定值电阻R0的阻值是多大？
    （4）电熨斗调温过程中，电路中的最小电流是多少？

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    12．如图所示的用电器中，利用电流热效应工作的是（　　）
    A．
    计算器    		B．
    电风扇    		C．
    电暖气    		D．
    电视机

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