某科技小组设计的电热水器具有加热和保温功能,其工作原理如图1所示。R为热敏电阻,其阻值R随温度变化的规律图像如图2所示,电源电压U1为6V,保护电阻R0的阻值为300Ω,热敏电阻R和工作电路中的三只加热电阻丝R1、R2、R3均置于储水箱中,R1=44Ω,U2=220V,加热和保温时的功率分别为2200W和110W。
(1)电磁铁上端为___________ 极;
(2)当电磁铁线圈中的电流I≤8mA时,继电器上方触点c接触,保温电路接通,热水器刚开始保温时水的温度是多大___________ ?(电磁铁线圈电阻不计)
(3)电阻丝R3的阻值是多大___________ ?
(4)不计热量损失,该热水器在加热状态下将44kg、25℃的水加热到50℃需要多少时间___________ ?[]
(1)电磁铁上端为
(2)当电磁铁线圈中的电流I≤8mA时,继电器上方触点c接触,保温电路接通,热水器刚开始保温时水的温度是多大
(3)电阻丝R3的阻值是多大
(4)不计热量损失,该热水器在加热状态下将44kg、25℃的水加热到50℃需要多少时间
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更新时间:2024-02-21 11:59:06
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【推荐1】如图甲所示是一款新科技运动器械—电动水翼冲浪板,下表是其相关参数,其机构示意图如图乙。内部含有的电机推动水翼板向前运动,底部的水翼板类似于飞机机翼,冲浪时能将冲浪板托起出水面以减小阻力,玩家通过板体站立就实现了水上飞行。内部电机电源是电压为48V的蓄电池组,电机效率是指电动机获得的有用机械能与消耗电能的比值。(g取10N/kg)
(1)水翼板能将冲浪板托举在水面以上,利用的原理是:______ ;
(2)下列关于对水翼板的蓄电池的说法正确的是______ ;
A.蓄电池充足电一次,储存的电能约4×105J
B.蓄电池组充电时,电能转化为化学能
C.蓄电池放电的过程中,蓄电池相当于用电器
D.蓄电池组是由若干节蓄电池并联组成的
(3)当冲浪板在额定功率下以最大速度匀速前进时,电机最大电流为______ A,电机提供的动力为______ N,此时动力与阻力是一对______ (选填“相互作用力”、“平衡力”);
(4)质量为75kg的运动员站在冲浪板上,以最大速度前行了3.6km,此时阻力是总重力的0.2倍,则蓄电池消耗的电能为______ kWh。
品牌 | 自重 | 最大载重 | 最大速度 | 蓄电池电压 | 蓄电池容量 | 电机额定电压额定功率 | 电机效率 |
苇渡waydooFlyer | 25kg | 100kg | 36km/h | 48V | 40A•h | 48V 3000W | 80% |
(2)下列关于对水翼板的蓄电池的说法正确的是
A.蓄电池充足电一次,储存的电能约4×105J
B.蓄电池组充电时,电能转化为化学能
C.蓄电池放电的过程中,蓄电池相当于用电器
D.蓄电池组是由若干节蓄电池并联组成的
(3)当冲浪板在额定功率下以最大速度匀速前进时,电机最大电流为
(4)质量为75kg的运动员站在冲浪板上,以最大速度前行了3.6km,此时阻力是总重力的0.2倍,则蓄电池消耗的电能为
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【推荐2】无链条电动自行车,被称为“没有链条的混合动力电动自行车”。它相比传统自行车具有很多优点如:省力、耐用、安静、灵便、结构简单等,因此,无链条电动自行车是城市中一种理想的交通工具。如图所示为一种在售的无链条电动自行车。它结合了电子动力和人体动力,此车既可以通过给锂电池充电获得能量;也可以通过骑行者踩脚踏板获得能量。骑行者踩脚踏板的动能,可转化为电能,存储在自行车框架中的锂电池内,之后通过电动机驱动后轮转化成动能,以此驱动自行车前进。因此使骑行者骑得更省力,同时能减少对环境的污染。为了保证电动车的续航能力,该车采用了能量密度大的锂电池,其能量密度达160Wh/kg。能量密度为存储能量与电池质量的比值。
(1)脚踩踏板获得的能量转变为电能,与其工作原理相同的是_______ ;_______ (选填“声源处”或“传播途中”)减弱噪声,与汽车相比,电动车启动较快的原因之一是因为其质量小,具有的_______ 较小;
(3)图中这款车的锂电池最多所储存的电能约为_______ J,锂电池的质量为_______ kg。
(4)测试时若质量为60kg的骑行者不踩脚踏板,仅靠锂电池驱动,在平直路面上可连续匀速行驶2.7×104m,已知行驶时的阻力为车对地面压力的0.04倍,电动机的效率为_______ 。若骑行者踩脚踏板辅助锂电池给车提供能量,这种“混合动力驱动”可使车连续匀速行驶3.6×104m,则“混合动力驱动”时人所提供的能量与“电力驱动”时锂电池提供的能量之比为_______ (g取10N/kg)。
(5)如图为充电器过热保护的模拟控制电路。R1是滑动变阻器,R2是热敏电阻,其阻值随温度升高而减小。当R1两端电压U1增大到一定值时,控制电路将切断充电电路,实现对充电器的保护。电源电压设定为10V,当R1接入电路的阻值为6Ω时,R2的电功率为4W,此时加热电路恰好被切断。若预设的充电器的温度相对较低,则控制电压U1是_______ V。
整车 | 整车质量 | 40kg |
最大车速 | 26km/h | |
最大噪声 | <30dB | |
锂电池 | 电压 | 36V |
容量 | 10Ah | |
电动机 | 额定功率 | 180W |
A.B.C.D.
(2)电动车行驶时极为安静,这是从(3)图中这款车的锂电池最多所储存的电能约为
(4)测试时若质量为60kg的骑行者不踩脚踏板,仅靠锂电池驱动,在平直路面上可连续匀速行驶2.7×104m,已知行驶时的阻力为车对地面压力的0.04倍,电动机的效率为
(5)如图为充电器过热保护的模拟控制电路。R1是滑动变阻器,R2是热敏电阻,其阻值随温度升高而减小。当R1两端电压U1增大到一定值时,控制电路将切断充电电路,实现对充电器的保护。电源电压设定为10V,当R1接入电路的阻值为6Ω时,R2的电功率为4W,此时加热电路恰好被切断。若预设的充电器的温度相对较低,则控制电压U1是
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解题方法
【推荐3】小明根据如图甲所示的电路组装成调光灯,并进行测试.电源电压保持不变,小灯泡的额定电压是6V,小灯泡的I-U图像如图乙所示.求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻.
(2)小灯泡正常发光10min消耗的电能.
(3)经测算,小灯泡正常发光时的功率占电路总功率50%,如果把灯光调暗,使小灯泡两端电压为3V,小灯泡的实际功率占电路总功率的百分比是多少?
(4)小明认为这个调光灯使用时,小灯泡的功率占电路总功率的百分比太低,请写出一种出现这种情况的原因.
(1)小灯泡正常发光时的电阻.
(2)小灯泡正常发光10min消耗的电能.
(3)经测算,小灯泡正常发光时的功率占电路总功率50%,如果把灯光调暗,使小灯泡两端电压为3V,小灯泡的实际功率占电路总功率的百分比是多少?
(4)小明认为这个调光灯使用时,小灯泡的功率占电路总功率的百分比太低,请写出一种出现这种情况的原因.
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解题方法
【推荐1】小明设计了一种“自动限重器”,如图(甲)所示。该装置由控制电路和工作电路组成,其主要元件有电磁继电器、货物装载机(实质是电动机)、压敏电阻R1和滑动变阻器R2等。压敏电阻R1的阻值随压力F变化的关系如图(乙)所示。当货架承受的压力达到限定值,电磁继电器会自动控制货物装载机停止向货架上摆放物品。已知控制电路的电源电压U=6V,电磁继电器线圈的阻值R=10Ω.请你解答下列问题:
(1)由图(乙)中的图象可知,随着压力F的增大,压敏电阻R1的阻值将______ ;
(2)用笔画线代替导线将图(甲)的电路连接完整;______
(3)电磁继电器中的电磁铁上端为______ 极(选填N、S);
(4)随着控制电路电流的增大,电磁铁的磁性将______ ,当电磁继电器线圈中的电流大小为30mA时,衔铁被吸下。若货架能承受的最大压力为800N,则所选滑动变阻器R2的最大阻值至少为______ Ω.;
(5)若要提高货架能承受的最大压力,滑动变阻器R2接入电路的阻值应______ 。
(1)由图(乙)中的图象可知,随着压力F的增大,压敏电阻R1的阻值将
(2)用笔画线代替导线将图(甲)的电路连接完整;
(3)电磁继电器中的电磁铁上端为
(4)随着控制电路电流的增大,电磁铁的磁性将
(5)若要提高货架能承受的最大压力,滑动变阻器R2接入电路的阻值应
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【推荐2】小华设计的电热恒温箱原理电路如图甲所示,热敏电阻R阻值随温度变化的图线如图乙所示。闭合开关S1、S2,开始时触点A与B接触,工作电路开始加热。当电磁铁线圈中电流I ≥60mA时衔铁被吸合,使触点A改与C接触,工作电路切换为保温状态;当锅内温度低于60°C时,线圈中电流I <60mA衔铁被释放,触点A再次与B接触。已知工作电路电压U1=220V,R2=440Ω,保温时功率为100W,线圈电阻不计。
(1)温度升高,热敏电阻阻值__________ , 电磁铁线圈中电流__________ (均选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)在工作电路中接入一只指示灯(电阻很大,对电路的影响可忽略),要求其仅在保温状态时发光,应将其与______ (选填“R1”、“R2”)并联;
(3)求工作电路加热时消耗的电功率;( )
(4)若该电热恒温箱设定的最高温度为90°C,求定值电阻R0的阻值;( )
(5)为能调低箱内最低温度,又保持箱内最高温度不变,以下调节方案中,可行的有__________ 。
A.增大U2 B.增大R0 C. 减小U2 D.减小R0
(1)温度升高,热敏电阻阻值
(2)在工作电路中接入一只指示灯(电阻很大,对电路的影响可忽略),要求其仅在保温状态时发光,应将其与
(3)求工作电路加热时消耗的电功率;
(4)若该电热恒温箱设定的最高温度为90°C,求定值电阻R0的阻值;
(5)为能调低箱内最低温度,又保持箱内最高温度不变,以下调节方案中,可行的有
A.增大U2 B.增大R0 C. 减小U2 D.减小R0
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解题方法
【推荐3】某物理兴趣小组的同学对汽车的油量表如何工作进行了研究,如图甲所示,电源电压为U且保持不变,Rp是弧形滑动变阻器(两端黑点表示接线柱,最大电阻为R1),金属滑片P是一根可以绕O点转动的轻质杠杆的一端,另一端通过一根可以自由转动的轻杆和浮标相连,油量表是用量程为U0的电压表改装而成,要求它的示数随汽油液面的下降而减小。
(1)小强进行电路调试,已知当油箱加满时,滑片P在A处,为使此时油量表指针指在U0处,电阻箱R2应调至多大?
(2)如图乙,当继电器线圈中电流I≥I0时,提示灯亮表示油量不足。为了达到上述要求,请完成电路图乙的连接。
(1)小强进行电路调试,已知当油箱加满时,滑片P在A处,为使此时油量表指针指在U0处,电阻箱R2应调至多大?
(2)如图乙,当继电器线圈中电流I≥I0时,提示灯亮表示油量不足。为了达到上述要求,请完成电路图乙的连接。
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(0.4)
解题方法
【推荐1】图甲是某种电热饮水机的简化电路示意图,它由加热和保温两种工作状态(由机内温控开关S0自动控制),乙图是它的有关参数;求:
(1)当温控开关S0断开时,饮水机处于______ 状态(填“保温”或“加热”);
(2)R1和R2的电阻值各是多大?______ ;______ ;
(3)在用电高峰期,该饮水机的实际工作电压只有200V,加热效率为80%,若将装满水箱的水从20℃加热至沸腾(当时气压为标准大气压),需要多长时间?______ (c水=4.2×103J/(kg·℃),ρ水=1.0×103kg/m3,忽略温度对电阻的影响)
(1)当温控开关S0断开时,饮水机处于
(2)R1和R2的电阻值各是多大?
(3)在用电高峰期,该饮水机的实际工作电压只有200V,加热效率为80%,若将装满水箱的水从20℃加热至沸腾(当时气压为标准大气压),需要多长时间?
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(0.4)
解题方法
【推荐2】如图甲所示的空气炸锅,它主要由电动机带动的电风扇和电加热丝组成。工作时电加热丝将空气加热,利用高温空气来代替食用油,通过高功率的风扇,使高温空气在一个密闭空间内形成循环热流,通过热流使食物迅速变熟,“无油烹饪,更加健康”。这个空气炸锅有两个加热挡,图乙是它的电路图,技术参数如表。
(1)当S断开时,空气炸锅处于___________ (选填“高温”或“低温”)挡加热状态;
(2)该空气炸锅低温挡正常工作时,电路中的总电流为多大?___________
(3)电加热丝的阻值是多少?___________
(4)该空气炸锅高温挡正常工作,将200g薯条从加热到,若不计热量损失,求需要加热的时间。[结果保留整数位,不考虑薯条质量的变化,取___________
额定电压 | 220V | |
风扇电动机功率 | 110W | |
加热功率 | 低温挡 | 660W |
高温挡 | 1210W |
(2)该空气炸锅低温挡正常工作时,电路中的总电流为多大?
(3)电加热丝的阻值是多少?
(4)该空气炸锅高温挡正常工作,将200g薯条从加热到,若不计热量损失,求需要加热的时间。[结果保留整数位,不考虑薯条质量的变化,取
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐3】如图甲为储水式电热水器的内部结构,它利用加热管对水箱中的水进行加热。长时间使用后可能导致绝缘部分可能破损,使热水器中的外壳和水带电,从而造成触电事故。所以国家规定电热水器须采用接地、漏电保护器、防电墙等多重保护措施。
(1)若电热水器水箱容量为50L,额定功率1500W,则正常工作时,将水从20℃加热至50℃,至少需要多长时间______ ?[c水=4.2×103J/(kg·℃),ρ水=1.0×103kg/m3]
(2)考虑到用电安全,电热水器应使用______ (选填“两孔”或“三孔”)插座,且进、出水管口都装有防电墙,其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,与普通水管相比其中的水柱变得更细更长,从而使水的电阻变大;
(3)若人体电阻为2kΩ,某种防电墙电阻为468kΩ,当如图丙所示地线失效时:
①试用计算说明此防电墙能否保证人的安全______ ?
②若防电墙内部容积为10cm3,横截面1cm2,长度为10cm的自来水水柱的电阻为13kΩ,水柱的电阻跟它的长度L成正比,跟它的横截面积S成反比,则此防电墙中需要将内部的水分隔成长度为______ cm的螺旋水柱。(不考虑内部隔片本身的厚度影响)
(1)若电热水器水箱容量为50L,额定功率1500W,则正常工作时,将水从20℃加热至50℃,至少需要多长时间
(2)考虑到用电安全,电热水器应使用
(3)若人体电阻为2kΩ,某种防电墙电阻为468kΩ,当如图丙所示地线失效时:
①试用计算说明此防电墙能否保证人的安全
②若防电墙内部容积为10cm3,横截面1cm2,长度为10cm的自来水水柱的电阻为13kΩ,水柱的电阻跟它的长度L成正比,跟它的横截面积S成反比,则此防电墙中需要将内部的水分隔成长度为
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