某电热饮水机.它有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关S0自动控制).从它的说明书上收集到如表数据及如图所示的简化电路原理图．热水箱容量2L额定电压220V加热时的功率400W保温时的功率44W(1)请分析说明温控开关S0断开时.饮水机的状态．(2)求电阻R1的阻值．(3)晚上.由于是用电高峰期.该电热饮水机的实验工作电压只有200V.若它� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

10．

某电热饮水机，它有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S₀自动控制），从它的说明书上收集到如表数据及如图所示的简化电路原理图．

热水箱容量	2L
额定电压	220V
加热时的功率	400W
保温时的功率	44W

（1）请分析说明温控开关S₀断开时，饮水机的状态．
（2）求电阻R₁的阻值．
（3）晚上，由于是用电高峰期，该电热饮水机的实验工作电压只有200V，若它的电阻不变，加热效率为80%，则将一满热水箱的水从20℃加热到80℃需要多长时间？[c_水=4.2×10³J/（kg•℃），ρ_水=1.0×10³kg/m³，结果保留一位小数]．

分析（1）分析开关闭合（两电阻并联）和断开时（只有R₂）的电路组成及电阻关系，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$分析哪种情况电功率大，电功率大的为加热状态，电功率小的为保温状态；
（2）由表格可知P_保温=40W，P_加热=400W，求出R₁的功率，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求R₁的大小；
（3）由电功率公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出加热时的总电阻，然后由电功率公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出电热饮水机的实际功率，根据热量公式求出水吸收的热量，利用t=$\frac{W}{P}$求出给水加热所需要的时间．

解答解：（1）S₀断开时，只有R₂连入电路，则P₂=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{2}}$；S₀闭合时R₁和R₂并联，则总功率为P′=P₁+P₂=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}}$+$\frac{{U}^{2}}{{R}_{2}}$；
所以，P′＞P₂，即当S₀断开时电热饮水机处于保温状态；
（2）由表格可知：P_保温=40W，P_加热=400W，
由于电热饮水机处于加热时R₁和R₂并联，则P₁=P_加热-P_保温=400W-40W=360W，
根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得：R₁=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{1}}$=$\frac{（220V）^{2}}{360W}$≈134.4Ω；
（3）已知正常工作时的加热功率为P_加热=400W，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得：
加热时电路的总电阻R=$\frac{{{U}_{额}}^{2}}{{P}_{加热}}$=$\frac{（{220V）}^{2}}{400V}$=121Ω，
则实验工作电压只有200V，电热水器的实际加热功率P_实=$\frac{{U}_{实}^{2}}{R}$=$\frac{（{200V）}^{2}}{121Ω}$≈330.6W，
水满热水箱时水的质量为m=ρV=1.0×10³kg/m³×2×10^-3m³=2kg，
则水吸收的热量Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（80℃-20℃）=5.04×10⁵J，
需要消耗的电能W=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{5.04×1{0}^{5}J}{80%}$=6.3×10⁵J，
加热时间t=$\frac{W}{{P}_{实}}$=$\frac{6.3×1{0}^{5}J}{330.6W}$≈1905.6s．
答：（1）温控开关S₀断开时，饮水机处于保温状态．
（2）电阻R₁的阻值为为134.4Ω．
（3）将一满热水箱的水从20℃加热到80℃需要1905.6s．

点评本题是一道电学与热学的综合应用题，综合考查了密度的计算、热量的计算、电功的计算、电功率的计算，涉及到电阻的并联、电路的动态分析，属于难题．

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20．

如图为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重6N．　　　　　
（1）实验时竖直向上匀速拉动弹簧测力计，由图可知拉力大小为2.4N．
（2）若钩码上升的高度为10cm，则有用功是0.6J，该滑轮组的机械效率为83.3%．
（3）若仅增加钩码的质量，该滑轮组的机械效率将增大．（选填：“增大”、“减小”或“不变”）

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1．以下事例中运用相同科学研究方法的是（　　）
①研究同一直线力的合成时，引入“合力”概念
②研究串联电路特点时，引入“总电阻”概念
③研究磁场分布时，引入“磁感线”

A．

①②③

B．

①③

C．

①②

D．

②③

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18．阅读短文，回答问题：风速及其测量．
风是由空气流动引起的一种自然现象，风既有方向也有快慢，地面气象观测中测量的是水平运动的风，用风向和风速表示．
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转盘上固定有N个小磁铁，当小磁铁正对磁敏开关时，磁敏开关导通，不正对时，磁敏开关断开，风杯组件每旋转一周，电路a、b端就会输出若干个周期的脉冲信号，某信号如图丁所示，信号的频率随风速的增大而成比例地增加，该脉冲信号由计数器计数，经换算后就能得出实际风速值

（1）风向标是测定风向的设备，若风从正南方吹来，图甲所示的风向标的箭头指向正南（正南/正北）
（2）对于同一风杯式风速计，若风速增大为原来的2倍，则风杯的转速变为原来的2倍．
（3）测速电路中，开关S闭合，当磁铁靠近磁敏开关时，电路a、b端输出高电压（高电压/低电压）．
（4）风速恒定时信号采集电路a、b端输出的电压信号如图丁所示，若风速增大为某一确定值，则电压信号图象中的时间间隔与原来相比A
A．时间间隔（t₂-t₁）减小，时间间隔（t₃-t₂）减小
B．时间间隔（t₂-t₁）增大，时间间隔（t₃-t₂）增大
C．时间间隔（t₂-t₁）减小，时间间隔（t₃-t₂）增大
D．时间间隔（t₂-t₁）增大，时间间隔（t₃-t₂）减小．

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5．

如图所示，乘坐电动观光游览车游览南部山区景点，已成为游客们喜爱的游览项目．该游览车部分技术性能参数如右下表，按照设计其外壳的总体积为0.03m³，为减轻车体自重和增加安全性，外壳采用一种硬度相当于钢铁2～5倍的聚丙烯塑料．聚丙烯塑料的密度为1.1×10³kg/m³，取g=10N/kg，通过计算回答：
（1）该游览车外壳的质量是多少？
（2）如果该景点的观光车游览路线总长4km，那么其满载时游览一次需要的时间是多少？
（3）满载的游览车停在水平地面上，对地面的压力多大？
（4）该游览车满载时轮胎与地面的接触面积最小是多少？

整车自重	800kg
载重（满载）	400kg
限乘	7人
轮胎承受的最大压强	4×10⁵Pa
满载速度	10km/h
蓄电池类型	免维护铅酸型

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为了验证自己的猜想，他在水平板上搭成一斜面，并准备了一个小车、一把量程为1m的刻度尺、一条毛巾、一块棉布（毛巾、棉布质量忽略不计）等实验器．请你帮他完成下列内容．
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（2）为了探究猜想二，他先后将小车从斜面的相同（选填“相同”或“不同”）高度处由静止释放，三次实验中小车最后静止时如图乙所示．
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19．有些量的大小不容易直接观测，但它变化时引起其他量的变化却是容易直接观测的．用易观测的量显示不易观测的量，是制作测量仪器的一种思路．下列测量仪器中不是利用这种思路制作的是（　　）

A．

温度计

B．

刻度尺

C．

弹簧测力计

D．

压强计

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（3）如果空油箱的质量为16㎏，油量表指针指向2×10^-2m³时，电路中电流是多少？

压力F/N	0	50	100	150	200	250	300	…
电阻R/Ω	500	380	310	245	200	170	150	…

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