【题目】某中学各班教室都配有一台饮水机,其加热部分的工作原理电路图如图所示,其中S是一个温控开关,R1为电加热管.S接1时,红灯L1亮,表示饮水机处于加热状态,当水被加热到设定温度时,S自动切换到2位置,绿灯L2亮,表示饮水机处于保温状态.饮水机加热时水箱中0.8kg的水从24℃升高到60℃,所用时间为6min,在此过程中加热管发的热有84%被水吸收.不考虑温度对电阻的影响,不计指示灯L1、L2的阻值.求:
(1)0.8kg的水从24℃升高到60℃,水吸收的热量;【已知c水=4.2×103J/(kg℃)】
(2)加热管R1的阻值;
(3)若在用电高峰时,饮水机两端的电压只有198V,此时将开关处于保温状态时,加热管的功率为64W,则R2的阻值为多少?
【答案】(1)1.2096×105J;(2)121Ω;(3)151.25Ω.
【解析】(1)水吸收的热量:Q吸=cm(tt0)=4.2×103J/(kg℃)×0.8kg×(60℃24℃)=1.2096×105J,(2)由题意可知,饮水机加热时电路为R1的简单电路,由η=可得,消耗的电能:W=
=1.44×105J,由W=UIt=
可得,加热管R1的阻值:
R1==121Ω;(3)由题意可知,饮水机保温时R1与R2串联,因串联电路中各处的电流相等,所以,由P=I2R可得,电路中的电流:I=
A,由I=
可得,电路中的总电阻:R=
=272.25Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,R2的阻值:R2=RR1=272.25Ω121Ω=151.25Ω.
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【题目】小明为了探究动能的大小与哪些因素有关,他设计了如图甲、乙所示的实验.
让质量相同的两个钢球沿同一光滑圆形轨道分别从A处和B处开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止,如图甲所示.
让不同质量的两个钢球沿同一光滑斜面分别从A处开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止,如图乙所示.
(1)上述甲、乙两组实验中:要探究动能与物体运动速度的关系应选用_________ 图;乙图中让不同质量的两个钢球从同一高度滚下的目的是 _______________________
(2)小文所在的物理兴趣小组借助速度传感器和其它仪器得出了两组数据,如表一和表二所示.
由表一可得出: 速度相同时,物体的质量越大,动能越__________.
分析两表给出的数据,可以得出:_______(选填“质量”、“速度”)对物体的动能影响较大.
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【题目】如图所示是一种电热水龙头和它的电路简图.旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点,从而控制流出的水为冷水、温水或热水.已知R1、R2是电热丝,R2=55Ω,温水档的电功率是2.2kW.求:
(1)当流出水为温水时,接入电阻的值;
(2)当流出水为温水时,该水龙头1min消耗的电能若由燃油燃烧提供,所需燃油的质量;(燃油的热值为4.4×107 J/kg)
(3)若该水龙头1min能放出约1kg的温水,效率为84%,则温水升高的温度.
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【题目】将一未装满水密闭的矿泉水瓶,先正立放置在水平桌面上,再倒立放置,如图所示,瓶盖的面积是8cm2,瓶底的面积是28cm2,瓶重和厚度忽略不计(g取10N/kg).求:
(1)倒立放置时瓶盖所受水的压力和压强;
(2)倒立放置时矿泉水瓶对桌面的压强.
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【题目】如图所示,电源电压为3V且保持不变,滑动变阻器R标有“1A 15Ω”的字样.当滑动变阻器的滑片P在最右端时,闭合开关S,通过灯泡的电流为0.4A,移动滑动变阻器的滑片P,在电路安全工作的情况下,下列说法正确的是( )
A. 向左移动滑动变阻器的滑片P时灯泡变亮
B. 滑片P在最右端时通过干路中的电流是0.9A
C. R接入电路的阻值变化范围是5Ω﹣15Ω
D. 电路总电阻的最大值为5Ω
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【题目】如图是测定大气压值的实验装置,此时管内外水银面高度差是760 mm,下列描述正确的是( )
A. 将玻璃管稍倾斜一点,管内水银柱长度将不变
B. 如果管中进了些空气,管内外水银面的高度差将小于760 mm
C. 将它从山下移到山上,管内外水银面的高度差将变大
D. 如果不小心管顶破了一个洞,管中的水银将从上面喷出
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【题目】如图所示,放在水平桌面上的容器甲为圆柱形,容器乙为圆锥形,甲乙两容器本身的质量和底面积都相同。装入相同深度的水后再各放入质量和体积都相同的木块,如图丙、丁为放入木块后的情形。下列说法中正确的是( )
A. 放入木块前,两容器对桌面的压强相等,两容器底受到水的压强相等
B. 放入木块前,由于甲容器中的水多于乙容器,所以甲容器底部所受水的压力大于乙容器
C. 放入木块后,两容器底部所受水的压强相等,两木块受到水的浮力相等
D. 放入木块后,丁容器底部所受水的压力大于丙容器底所受水的压力
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【题目】如图所示电路中,电源电压U=4.5V,且保持不变,定值电阻R1=5Ω,变阻器R2最大阻值为20Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V.为保护电表,变阻器接入电路的阻值范围是( )
A. 0Ω~10Ω B. 0Ω~20Ω C. 5Ω~20Ω D. 2.5Ω~10Ω
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【题目】某实验小组分别用如图所示的甲乙两个滑轮组(每个滑轮重相同)匀速提起相同的重物,所用的拉力分别为F1和F2,机械效率分别为η1和η2,不计绳重及摩擦,下列说法正确的是( )
A. F1>F2,η1=η2 B. F1<F2,η1=η2 C. F1<F2,η1>η2 D. F1>F2,η1<η2
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