如图所示是速热型电热水龙头的电路简图,R1、R2为电热丝,通过操作开关,可以提供温水和热水,相应参数如表。当电热水龙头在额定电压下工作时,求:
(1)闭合开关S1、断开开关S2,此时电路中的电流多大?
(2)电热丝R2的电阻多大?
(3)闭合开关S1、S2,通电20s,可以把1kg的水从15℃加热到34℃。求电热水龙头的加热效率?[](结果保留到0.1%)
额定电压 | 额定功率 | |
220V | 温水 | 热水 |
1980W | 4400W |
(2)电热丝R2的电阻多大?
(3)闭合开关S1、S2,通电20s,可以把1kg的水从15℃加热到34℃。求电热水龙头的加热效率?[](结果保留到0.1%)
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更新时间:2021-07-30 11:12:20
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解题方法
【推荐1】如图所示电路,电源电压为12V,定值电阻R0=10,电流表的量程为0~3A,灯泡L上标有“6V、6W”的字样。只闭合开关S、S1,并把R的滑片移到最右端,电流表的示数为0.2A。计算:
(1)滑动变阻器R的最大阻值。
(2)只闭合开关S、S2,小灯泡正常发光时,通电10s,滑动变阻器消耗的电能。
(3)电路能长时间工作的最大电功率。
(1)滑动变阻器R的最大阻值。
(2)只闭合开关S、S2,小灯泡正常发光时,通电10s,滑动变阻器消耗的电能。
(3)电路能长时间工作的最大电功率。
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【推荐2】如图甲为一款有高、低温两挡的家用蒸汽电熨斗,两挡功率分别为2 000 W和880 W;其电路原理如图乙,R1、R2为电热丝,额定电压均为220 V.
请回答:
(1)电熨斗处于低温挡时,开关S1、S2的断开、闭合情况?
(2)在高温挡状态下5 min消耗多少电能?
(3)电热丝R1的电阻为多少?
请回答:
(1)电熨斗处于低温挡时,开关S1、S2的断开、闭合情况?
(2)在高温挡状态下5 min消耗多少电能?
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解题方法
【推荐3】如图甲所示是一种气敏电阻型酒精测试仪,其工作电路如图乙所示。通过对该测试仪吹气可以初步检测驾驶员是否酒驾。已知电源电压为9V,是定值电阻阻值为是气敏电阻,其阻值与酒精气体浓度的关系如图丙所示。酒精气体浓度表示每毫升气体中含有酒精的质量,当酒精气体浓度达到时属于酒驾,求:
(1)驾驶员没有喝酒时电压表的示数;
(2)驾驶员没有喝酒时对测试仪吹气5s,测试仪消耗的电能;
(3)某次检查中电流表示数为0.2A,通过计算判断驾驶员是否酒驾。
(1)驾驶员没有喝酒时电压表的示数;
(2)驾驶员没有喝酒时对测试仪吹气5s,测试仪消耗的电能;
(3)某次检查中电流表示数为0.2A,通过计算判断驾驶员是否酒驾。
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【推荐1】随着生活水平的提高,扫地机器人因为操作简单、使用方便越来越多地走入了人们的生活。如图所示为一款能自动清扫地面的扫地机器人,其核心部件为电动机,其高速旋转时产生高速气流,将灰尘、杂物吸入集尘盒;底部安装有塑料刷,用于清扫吸附在地板上的灰尘和轻小物体;前端装有感应器,通过发射、接收超声波来侦测障碍物。当剩余电量减为电池容量的20%时,机器人会停止工作并主动寻找充电器充电。表为该扫地机器人的部分参数。机器人工作时,主机内部的气压小于大气压而产生吸力。
(1)若该机器人静止时向障碍物垂直发射超声波,经过0.001s收到回波,则其发射超声波时与障碍物间的距离为多少?(超声波在空气中的传播速度为340m/s)。
(2)机器人工作前静止在地面上时,四只轮子与地面的总接触面积为2cm2,则机器人对地面的压强为多大?
(3)该机器人充满电后至下一次自动充电前,能够连续正常工作多长时间?若机器人工作时消耗的电能中有20%用于克服摩擦力做功,机器人工作时匀速运动,且受到的摩擦阻力为4N,清扫宽度为0.2m,则充满电后机器人一次能够清扫的最大面积为多大?
额定电压/V | 12 |
额定功率/W | 30 |
质量/kg | 4 |
电池容量/mA·h | 2500 |
(2)机器人工作前静止在地面上时,四只轮子与地面的总接触面积为2cm2,则机器人对地面的压强为多大?
(3)该机器人充满电后至下一次自动充电前,能够连续正常工作多长时间?若机器人工作时消耗的电能中有20%用于克服摩擦力做功,机器人工作时匀速运动,且受到的摩擦阻力为4N,清扫宽度为0.2m,则充满电后机器人一次能够清扫的最大面积为多大?
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【推荐2】图所示为某品牌家用热水器的简化电路图,R1与R2均为用来发热且阻值不变的电热丝,使用时,热水器的加热功率是1980W,保温功率是110W。
(1)该热水器正常加热10min,消耗的电能?
(2)电热丝R1的阻值是多少?
(3)热水器正常加热时,通过R2的电流是多大?
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【推荐3】在今年抗击新冠肺炎疫情的工作过程中,空气净化消毒机发挥了不小的作用。其工作原理是将室内空气吸入并通过内部设备净化消毒后吐出。下表为某型号空气净化消毒机的有关参数。该机内部有一个探测电路,图甲为其简化后的电路图,电源电压为6V恒定,R0阻值为10Ω,R为气敏电阻,其阻值大小与有害气体浓度的关系如图乙所示。当电压感应装置探测到R两端的电压等于或小于4.5V时,净化消毒机即开始工作。求:
(1)该空气净化消毒机正常工作时的电流是多少?
(2)有害气体浓度达到多大时,空气净化消毒机开始工作?
(3)某房间长5m、宽4m、高3.5m,正常工作时,将该房间空气全部净化消毒完需要消耗多少电能?
(1)该空气净化消毒机正常工作时的电流是多少?
(2)有害气体浓度达到多大时,空气净化消毒机开始工作?
(3)某房间长5m、宽4m、高3.5m,正常工作时,将该房间空气全部净化消毒完需要消耗多少电能?
额定电压U(V) | 频率f(Hz) | 额定功率P(W) | 每小时净化消毒空气的体积V0(m3/h) |
220 | 50 | 44 | 140 |
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解题方法
【推荐1】如图是某太阳能热水器,向其中注入50L的水,阳光照射一段时间后,水温从10℃升高到50℃。[c=4.2×103J/(kg·°C)]。
求:(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少?
(2)如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是8.4×107J,则这段时间该太阳能热水器的效率是多少?
(3)若改用加热效率为15%的炉子将这些水升高同样的温度,需完全燃烧多少千克煤?(q煤=3.5×107J/kg)
求:(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少?
(2)如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是8.4×107J,则这段时间该太阳能热水器的效率是多少?
(3)若改用加热效率为15%的炉子将这些水升高同样的温度,需完全燃烧多少千克煤?(q煤=3.5×107J/kg)
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【推荐2】小星家的太阳能热水器,水箱容积是200L。小星进行了一次观察活动:某天早上,他用温度计测得自来水的温度为20℃,然后给热水器水箱送满水,中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为50℃,请你求解下列问题:
(1)水箱中水的质量(水的密度1.0×103kg/m3);
(2)水吸收的热量(c水=4.2×103J/(kg·℃));
(3)如果水吸收的这些热量,由燃烧煤气来提供,而煤气灶的效率为40%,求至少需要燃烧多少煤气(煤气的热值为q=4.2×107J/kg)。
(1)水箱中水的质量(水的密度1.0×103kg/m3);
(2)水吸收的热量(c水=4.2×103J/(kg·℃));
(3)如果水吸收的这些热量,由燃烧煤气来提供,而煤气灶的效率为40%,求至少需要燃烧多少煤气(煤气的热值为q=4.2×107J/kg)。
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【推荐3】图甲是小明家电热水壶内部的简化电路图,其中R1为加热管,R2为限流电阻,只有加热管放出的热量能被水吸收。S1是温控开关(也叫防干烧开关),S、S2是手动开关,调节S、S2可以使电热水壶分别处于加热和保温状态,如表是该电热水壶的铭牌。
(1)加热水壶处于正常加热状态时,通过加热管R1的电流为多少?
(2)电热水壶正常工作,在1标准大气压下,将一满壶初温为20℃的水烧开,水需要吸收多少热量?[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(3)水烧开后,让电热水壶处于保温状态,若R2=170Ω,电热水壶在保温状态时加热管的保温功率是多少?
(4)小明发现在晚上用电高峰时烧开一壶水比白天用时长,他猜想晚上的电压不足220V。晚上他进行了测量,关掉家里其他电器,仅电热水壶工作,在加热状态下他观察到电能表(如图乙)1min转盘转了40转,则电热水壶的实际功率为多少?此时电热水壶两端的电压是多少?
XX牌电热水壶 | |
额定电压 | 220V |
最大容量 | 1.5L |
额定加热功率 | 968W |
保温功率 | |
频率 | 50Hz |
(2)电热水壶正常工作,在1标准大气压下,将一满壶初温为20℃的水烧开,水需要吸收多少热量?[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(3)水烧开后,让电热水壶处于保温状态,若R2=170Ω,电热水壶在保温状态时加热管的保温功率是多少?
(4)小明发现在晚上用电高峰时烧开一壶水比白天用时长,他猜想晚上的电压不足220V。晚上他进行了测量,关掉家里其他电器,仅电热水壶工作,在加热状态下他观察到电能表(如图乙)1min转盘转了40转,则电热水壶的实际功率为多少?此时电热水壶两端的电压是多少?
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