组卷网 > 初中物理综合库 > 电磁学 > 欧姆定律 > 欧姆定律及其应用 > 欧姆定律的应用 > 根据欧姆定律计算导体的电阻、电流及电压
题型:科普阅读题 难度:0.4 引用次数:176 题号:19629271
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储水式电热水器


如图甲所示,为某款家用储水式电热水器的简易结构剖面图,其中两根加热棒为阻值不变的电热丝,每根电热丝可单独使用,电热丝采用耐高温、易发热的材料。
防电墙的内部结构如图乙所示,流经其中的水必须沿着内部隔片螺旋流动,让水流变细变长。使用热水器洗澡时,若漏电且接地线失效,电流经水流、人体导入大地。
储水式电热水器工作时出水管出热水,进水管进冷水,该热水器采用冷热水隔离措施,使进去的冷水不会马上和原有的热水混合,使得出水管能够连续输出适量的温度为额定温度的热水。
该电热水器的部分参数如下表,其中额定最高温度是电热水器以最大额定功率正常工作时,加热水箱中初温为20℃水所能达到的最高温度。24小时固有能耗系数是指保温状态下,电热水器24小时将水温维持在额定最高温度实际需要的能量E1与固有标准消耗能量E2之间的比值,固有标准消耗能量E2与额定容量V的关系图像如图丙。热输出率是电热水器将额定容量的水加热到额定最高温度,再持续放出额定最高温度的热水体积和额定容量的比值。
   

额定容量

60L

额定功率

1000W/2000W/3000W

额定最高温度

80℃

额定电压

220V

24小时固有能耗系数

0.7

热输出率

80%

(1)为安全使用,该电热水器应选用______孔插座,加热棒电热丝外面包裹的材料是导热性能好的______(选填“导体”或“绝缘体”);
(2)关于电热水器,下列说法正确的是______
A.电热水器主要是将内能转化为电能的装置
B.24小时固有能耗系数越小,保温性能越好
C.混水阀手柄使用时是一种可以省距离的杠杆
D.电热棒电热丝应选用电阻小、熔点低的材料
(3)防电墙可使水流电阻______(“变小”“不变”或“变大”),图乙中防电墙内螺旋水流长度为50cm,已知此时1cm的水流电阻为860Ω,人体电阻为1kΩ,使用热水器洗澡时,若漏电且接地线失效时,洗澡的人体最多承受的电压是______V;
(4)电热水器中两根加热棒同时工作的功率最大,那么两根加热棒的连接方式是______;该电热水器保温24h,实际消耗的电能______kW•h;
(5)冷水的初温为20℃,某次电热水器水箱中注满冷水,电热水器最快需要______min水温能达到额定最高温度,该情况下调节混水阀使之出水温度为40℃,若混水阀1min的出水量是5L,则该电热水器可连续提供40℃水的时长为______min。[c=4.2×103J/(kg•℃),均不计热损失]

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除湿机


湿度是指空气的干湿程度,或含有的水蒸气的多少,天气预报中最常用的是相对湿度。相对湿度是空气中实际水蒸气含量与同温度下的最大可容纳水蒸气含量的百分比值,符号为%RH。人体感觉舒适的湿度一般为40%~70%。相对湿度为100%时,称为饱和状态,在饱和状态下,水分不再蒸发。夏季遇到这种天气,人体分泌的汗水难以蒸发,感到闷热难以忍受。
如图1所示为某实验室的自动除湿机,由压缩机、热交换器(蒸发器、冷凝器)、风机、水箱、机壳等组成。除湿机一般可以实现恒湿功能,当湿度达到设定值时,会自动断开压缩机与风机。水箱中还设有水位控制开关,当水箱水满时,也会自动断开电源。

(1)依据文中所说“10℃时,1m3的空气最大可容纳8g水蒸气”,如果空气中实际的水蒸气含量为2g,则相对湿度是______%RH;
(2)如图2所示,是该除湿机水箱中的一个装置,当水箱装满水时能自动断开电源开关,起到安全防护的作用。该装置的原理如图3,水平横杆AC可绕支撑点O转动,A端利用磁力紧紧和机器开关B吸在一起,C端下的M是一正方体浮块。当水箱中的水接近盛满时,浮块由于受到浮力的作用,对横杆C端施加的竖直向上的力F达到0.6N时横杆A端恰好脱离开关B,除湿机停止工作。此时横杆C对浮块M的压力大小为______N,若浮块质量40g,边长5cm,浮块在水下深度是______cm;

(3)除湿机中的压缩机是整个系统的核心,除湿机的动力全部由压缩机来提供。除湿机内部的电路结构由控制电路和工作电路两部分组成,简化后的电路图如图4所示。控制电路中的电源电压U1=12V,调控电阻R0的阻值范围为0~1000Ω,R为装在除湿机内的湿敏电阻,其阻值随相对湿度φ变化的图像如图5所示,L为磁控开关。当湿敏电阻R的阻值发生变化时,控制电路中线圈的电流随之发生变化,当电流大于或等于20mA时,L的两个磁性弹片相互吸合,工作电路的压缩机开始带动系统进行除湿。工作电路两端电压220V,Rg为保护电阻,磁控开关L的线圈电阻不计。
①压缩机工作过程中内部的电动机主要把电能转化成______能;当S接通时,可判断出图4中线圈上端P的磁极是______极。
②因实验室内有较敏感的器件,要求相对湿度控制在45%RH以内,则调控电阻R0的阻值不能超过______Ω。如果要适当提高相对湿度,可采取的办法是______(答出一种即可);
③若除湿过程中工作电路的总功率为1100W,已知保护电阻Rg=2Ω,如果除湿机工作时磁控开关L的磁性弹片有一半的时间是闭合的,则1h内Rg消耗的电能______J;
(4)某除湿机有40%(干衣模式)、50%、60%、70%等4个恒湿功能挡位,如图6是它分别工作于不同挡位时测得的电流随时间的变化图像,其中属于干衣模式的是______
2022-03-17更新 | 502次组卷
科普阅读题 | 较难 (0.4)
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电动平衡车


电动平衡车,又称体感车(如图甲),是一种时尚代步工具,它利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器,来检测车体姿态的变化,并利用伺服控制系统,精确地驱动左右两个电动机进行相应的调整,以保持系统的平衡。电动平衡车采用站立式驾驶方式,通过身体重心和操控杆控制车体运行,采用锂电池组作为动力来源驱动左右两个电动机行驶。

(1)已知平衡车自重12kg,最大载重90kg。质量48kg的小明驾驶电动平衡车时,若每只轮胎着地面积约25cm2,此时对水平地面的压强是___________Pa;(g取10N/kg)
(2)如图乙所示是科技兴趣小组为平衡车设计的转向指示灯电路。电路中电源电压恒为6V,指示灯L1、L2的规格均为“6V 6W”,R0为定值电阻,电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计,不考虑指示灯电阻随温度的变化,当单刀双掷开关S与“1”接通后,左转指示灯L1会亮暗交替闪烁。在上述过程中,左转指示灯L1两端实际电压UL随时间t变化规律如图丙所示;
①当单刀双掷开关S与“2”接通时,电磁铁中有电流通过,右转指示灯L2发光___________(填“较亮”或“较暗”);接着,衔铁被吸下,触点AB接通,电磁铁和电阻R0被短路,右转指示灯L2发光___________(填“较亮”或“较暗”)。此时,由于电磁铁中没有电流通过,衔铁被弹簧拉上去,触点AB分离,电磁铁中又有电流通过,随后电磁铁又将衔铁吸下,如此循环,右转指示灯L2会亮暗交替闪烁;
②单刀双掷开关S与“1”接通,触点AB分离时,电磁铁上端是___________极,定值电阻R0的阻值为___________Ω;
③在单刀双掷开关S与“1”接通情况下,左转指示灯L1亮暗交替闪烁工作10min,则整个电路消耗的电能为___________J。
2023-05-12更新 | 74次组卷
科普阅读题 | 较难 (0.4)
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热敏电阻温度计


热敏电阻的阻值随温度的变化而变化。阻值随温度升高而变小的,称为负温度系数热敏电阻;阻值随温度升高而变大的,称为正温度系数热敏电阻。利用热敏电阻的特性做成的温度计,叫做热敏电阻温度计。
如图甲所示为热敏电阻R1的阻值随温度t变化的图像。图乙是用R1做测温探头的某热敏电阻温度计的电路图,其中电源电压可在0. 6V~1. 2V之间调节,R2为定值电阻,阻值为100Ω。该电路工作原理是:当保持通过R1的电流不变时,R1两端的电压随电阻均匀变化(即随温度均匀变化),故只需将电压表V1表盘的刻度改成相应的温度刻度,就可以直接从V1表盘上读出温度值。测量时,将R1放入待测温度处,闭合开关,调节电源电压,使V2表的示数保持0. 2V不变(即电路中的电流保持2mA不变),再从V1表盘上读出待测温度t

(1)热敏电阻R1是由__________(选填“半导体”或“超导体”)材料制成的,它是__________(选填“正”或“负”)温度系数的热敏电阻;
(2)在标准大气压下,将R1放入冰水混合物中时, R1的阻值是__________Ω;
(3)测温时, R1两端的电压随温度升高而__________(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)某次测温时,V1表盘上显示的温度是30℃,此时电源电压为__________V;
(5)通过分析,该热敏电阻温度计所能测量的最高温度为__________℃。
2024-01-23更新 | 108次组卷
共计 平均难度:一般