豆浆机
某型号豆浆机,净重为2kg,底面面积为4cm2,豆浆机工作时,电热管加热与电动机打浆过程交替进行,都是通过MCU有关脚控制,相应三极管驱动,再由多个继电器组成继电器组实施电路转换来完成,其部分参数如表。
额定电压 | 220V |
点机功率 | 100W |
加热功率 | 1100W |
(2)加热和打浆是交替进行,由此可知,豆浆机中的电动机和电热管的连接方式是
(3)不计热量的损失,加热管正常工作80s,可使1kg豆浆的温度升高
(4)电热管通电一段时间后变得很烫,而与豆浆机连接的导线却不怎么热,主要是因
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电熨斗
如图甲所示的电熨斗具有干湿两用功能:干用功能是指在无水状态下,通过电加热管加热底板,底板温度上升,直接压烫衣物;湿用功能是指在蒸汽状态下熨烫。该电熨斗的简易电路结构如图乙所示,其中、均为发热体,阻值为。
该电熨斗运用双金属片进行调温,双金属片是由长和宽相同的铜片和铁片组成,且两金属片被紧紧地铆在一起,受热时铜片膨胀得比铁片大,双金属片便向铁片那边弯曲,温度越高,弯曲得越显著,常温时,双金属片端点的触点与弹性铜片上的触点相接触,当电熨斗与电源接通时,电热丝发热,双金属片受热弯曲,当温度升高到设定温度时,双金属片顶端的触点与弹性钢片上的触点分离,电路断开,金属底板散热,温度降低,双金属片恢复原状,电路接通。这样,当温度高于所需温度时电路断开,当温度低于所需温度时电路接通,便可保持温度在一定的范围内。
电熨斗工作时的温度有两种方法可以调节。一种是调节接入电路中的阻值;二种是将调温旋钮上的升降螺丝上下调节,双金属片和弹性铜片上的触点随之上下移动,双金属片弯曲程度不同,金属底板温度也就不同。
该电熨斗的参数如表,最大蒸汽是电熨斗每分钟喷出水蒸气的质量。g取10N/kg。
质量(空水箱时) | 1.3kg |
底板面积 | |
额定最大功率 | 500W |
最大蒸汽 | 60g/min |
水箱容量 | 200mL |
(1)电熨斗通电工作,双金属片相当于电路中的
(2)关于上述电熨斗,下列说法正确的是
A.升降螺丝下调弹性铜片的势能减小 B.双金属片中上面的金属片应为铜片
C.通电工作时突然断开电源,两触点会断开 D.升降螺丝向上调时,可以调高熨烫的温度
(3)如图甲所示,若电熨斗的水箱充满水后,对桌面的压强为
(4)假定电熨斗每秒种散失的热量Q跟电熨斗表面温度与环境温度的温度差关系如图丙所示,弹性铜片双金属片的电阻不计。如果只将的阻值调为,那么在房间温度为20℃时,电熨斗表面能保持的温度为
青少年是国家的未来,国家非常关心青少年的健康成长,对于青少年日常使用物品的安全性制定了相关标准。
例如:中学生常用的中性笔笔帽上的小孔是出于保护青少年的安全,确保如果有人误吞笔帽时仍有空间进行呼吸,因此也被称为“救命孔”(如图甲、图乙)。
国家因此制定了相关标准,《中华人民共和国国家标准——学生用品的安全通用要求(GB21027﹣2007)》中的规定,书写笔、记号笔、修正笔和水彩笔的笔帽应符合下列3条规定中的至少一条:1.笔帽尺寸足够大。2.笔帽上需要有一个横截面积至少为××平方毫米的通气小孔。3.笔帽上的小孔最小通气量为1.36×10﹣4m3/s。
(1)中性笔握手的位置上有一层橡胶是为了
(2)医学上抢救气管异物堵塞的标准方法是:急救者从背后环抱患者,用力向患者上腹部施压,从而排出异物被称为“生命的拥抱”。此法的科学原理是:一定温度下,一定质量的气体体积
(3)中性笔笔帽上的小孔会使笔帽内外的气压
(4)若不小心将没有通气孔的笔帽吸入气管,由于气管堵塞导致肺内气压比外界小,若医生至少需要1N的力作用在笔帽上才能将笔帽取出。笔帽的横截面积约为0.8cm2,则此时肺内气压大约是
疫情防控就在我们身边
2020年新春之际,我国出现了罕见的“新冠”肺炎病毒,该病毒可通过空气传播。为抗击“新冠”肺炎疫情,迎接同学们安全返校,学校购买了一种喷雾器给操场、教室、饭堂等地方喷洒消毒剂。这种喷雾器工作时的示意图如题图甲所示,当推动活塞时,瓶中的液体就从管口喷出。
5月7日,同学们戴上口罩高高兴兴返校上学。当大家来到学校门口时,闯到了一股刺鼻的84消毒液的味道,且在温度越高的地方这种现象越明显。随后,同学们按要求排队测体温入校。入校后同学们用含有酒精的消毒水洗手。在课堂上,老师播放武汉火神山医院建设场景,如图乙所示是压路机正在碾压地面,历时10天,火神山医院从建设到完工,“中国速度”再次震惊世界,“基建狂魔”的称号名副其实。
请回答下列问题:
(1)如图甲所示,当推动活塞时,管口的空气流速增大,管口处的压强
(2)同学们回到学校闻到了一股刺鼻的84消毒液的味道,这是一种
(3)用含有酒精的消毒水洗手后觉得凉快,是因为酒精
(4)如图乙所示,压路机正在碾压地面,将地面压平、压实是利用了力可以改变
看看近日国际市场上几种常见金属的价格,要是让你根据表一中的产量和价格选择制造家用导线的材料,你会选谁呢?也许你会毫不犹豫的选择“铁”。那为什么市面上几乎看不到铁导线呢?
表一常见金属产量价格表
金属 | 全球年产量/104t | 市场价格(元/t) |
金 | 2 | 88000000 |
银 | 8 | 1365000 |
铜 | 8000 | 17700 |
铝 | 15000 | 16000 |
铁 | 301430 | 2200 |
金 | 银 | 铜 | 铝 | 铁 | 镍铬合金 | |
电阻率(Ω·mm2/m) | 0.024 | 0.016 | 0.017 | 0.027 | 0.097 | 1.1 |
硬度(HBW) | 20 | 25 | 35 | 27 | 67 | |
熔点(℃) | 1064 | 962 | 1083 | 660 | 1540 | 1350 |
密度(g/cm3) | 19.3 | 10.5 | 8.9 | 2.7 | 7.9 | 8.2 |
其实,不选铁的原因主要还不是因为它比较硬。铁的电阻率是铝的3倍多,铜的近6倍。什么是电阻率呢?通俗的说,它就是反映材料导电能力强弱的物理量。电阻率越小,表明材料的导电性能越好。以铁为例,用纯铁制成的长为1m,横截面积为1mm2的铁丝,在常温常压下,这根铁丝的电阻就是0.097Ω。同样规格的铜丝电阻是0.017Ω,铝丝是0.027Ω。综合起来看,用铜做导线,性价比最高。
住建部在《住宅设计规范》中都是以铜线来制定标准的。例如,2003版的规范中要求:无论面积大小,每套住宅进户主线横截面积不应小于10mm2,普通插座用线不应小于2.5mm2,大功率用电器要使用专门的插座和相应粗细的铜导线。
2003《住宅设计规范》颁布一年多之后,速热式热水器(无需预热,打开水龙头就会流出热水的热水器)便问世了。如图就是一个额定电压220V、额定功率4kW的速热式热水器。由于其节能环保(相比储热式热水器省电15%~30%),安全性高,深受人们喜爱。但当时在中国并不普及,这是为什么呢?
原来这种热水器功率普遍较大,速热式厨房用水龙头功率一般为3kW~5kW,洗澡用的一般在6kW~12kW左右,需铺设专线方可使用,导线横截面积一般要用4mm2以上的铜导线。由于之前普通家庭大功率电器并不多,所以很少使用4mm2的铜导线。另一个原因是4mm2比2.5mm2的线贵很多。所以,当速热热水器问世后,很多家庭的导线都无法承载这样的功率。
过去,中国家庭中使用铝制导线的情况普遍存在,中国家庭使用冷热水比值是9∶1,而发达国家家庭则是1∶9。随着社会经济不断发展,当今中国早已成为世界发电量第一的国家,家用的铝制导线也普遍被铜导线代替,速热式热水器也早已进入千家万户。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)文中表格里的五种金属,导电性最好的是“银”,通常家里的导线不以银为导体材料,主要是因为
(2)某种滑动变阻器磁筒上的电阻线是由镍铬合金丝缠绕而成,之所以选用这种材料,是因为镍铬合金的
(3)连接电灯的导线安全标准是用1.5mm2的铜导线,若用这种导线连接洗澡用的速热式热水器,可能产生的后果是
(4)小明家安装了如图所示的厨房用速热式热水器。妈妈冬天洗碗筷一次,水流时间平均约为50s。1度电0.5元,可以让妈妈用温热的水洗碗筷
智能洁具
智能洁具(智能马桶、全自动洗碗机、智能浴缸等),具有温水洗净、暖风烘干、杀菌等功能,已进入百姓家庭。
某智能洁具为确保安全,插头带漏电保护装置,工作原理如图,连接洁具的火线与零线穿过环形铁芯,正常工作时,两线中的电流相等;若火线与零线中的电流不等,绕在铁芯上的线圈会产生电流,经放大后通过电磁铁吸起铁质开关S切断电源。
这种洁具装有红外线感应装置,当人靠近时,感应装置自动升起洁具盖子;启动洗净功能,加热器将水快速加热至温控装置预设的温度,水泵喷水实施清洗,喷水杆采用纳米银(直径为纳米级的银单质)材料,杀菌效果好;清洗结束,暖风烘干机自动开启烘干功能。表一为该洁具的部分参数,表二为水泵的性能测试参数(表中流量指单位时间内水泵抽送水的体积;扬程指水泵能将水提升的高度)。
表一
额定电压 | 220V | 清洗喷水量 | 0.8L/min~1.2L/min |
烘干机额定功率 | 180W | 加热器额定功率 | 2100W |
流量Q/ | 0.5 | 0.6 | 0.8 | 1.0 | 1.2 |
扬程H/m | 1.25 | 1.80 | 5.00 | 7.20 |
(2)下列说法正确的是
A.红外线感应装置利用超声波进行工作
B.暖风烘干是靠增大面积来加快水的汽化
C.纳米银是银分子,喷水杆材料具有良好的导电性
D.漏电保护装置内的火线与零线短路时,开关S不会被吸起
(3)洁具正常工作,按最大喷水量,用设定为38℃的温水清洗,加热器的效率为
(4)分析表二数据可得,当该水泵的流量为 时,其扬程为
2023年10月26日11时14分,“神舟十七号”载人飞船在酒泉卫星发射中心点火发射,如图甲所示,约10分钟后,“神舟十七号”载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道。17时46分,“神舟十七号”载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接,发射取得圆满成功。
问天实验舱末端短桁(héng)架是一个非常巧妙的设计,它与国际空间站桁架用于太阳翼安装目的相同,如图乙所示,同时利用问天舱与梦天舱对置布局形成的近40米横向跨度,起到类似国际空间站桁架结构的作用,使得太阳翼有效化解了相互遮挡的难题。短桁架末端还可以用于核心舱太阳翼的转位安装,从而最大限度提高天宫空间站太阳翼整体受晒率,进而提高空间站整站三舱的发供电能力。
(1)“神舟十七号”载人飞船与火箭成功分离的过程中,以火箭为参照物则“神舟十七号”载人飞船是
(2)“神舟十七号” 载人飞船加速升空的过程中,“神舟十七号” 载人飞船的动能
(3)太阳翼的太阳能电池板能为天宫空间站提供电能,太阳能电池将
白炽灯是一种热辐射光源,电流通过灯丝(钨丝制成)后会使灯丝加热到白炽状态。现在家庭中多数的白炽灯被LED灯替代,小明设计实验来研究白炽灯的相关物理现象。
(一)多功能计量插座是一种新型插座,它由数字显示屏和普通插座等几个部分组成,它不仅可以给用电器供电,还可以直接测出该用电器的电功率,操作简单、读数快捷如下图是一款多功能计量插座测量一盏标有“220V 100W”白炽灯的情形。小明将白炽灯接入家庭电路中(电源电压恒定),观察白炽灯的发光情况,同时,用多功能计量插座记录了白炽灯从刚接入电路到一段时间以后的电功率,并画出了电功率随时间的变化图象,如下图所示,通过观察图象可以看出,白炽灯接入电路的前15s内实际电功率逐渐降低,20s后状态稳定。问:
(1)白炽灯工作原理是利用电流的
(2)白炽灯接入电路的前15s内,电功率逐渐降低,主要原因是
(3)小明还发现白炽灯泡的灯丝断了,灯丝重新“搭接”使用时,搭接处非常容易烧断。分析原因,以下选项正确的是
A.灯丝搭接后总长度变短,电阻变小,电压相同的情况下,电流变大,根据焦耳定律产生的热量变多
B.灯丝搭接处电阻要比灯丝其他部分的电阻大,电流通电时间相同的情况下,根据焦耳定律,搭接处产生的热量较多
(4)小明接着用多功能计量插座测出另一款LED灯的实际功率,他通过比较发现LED灯的额定功率和实际功率比该白炽灯低很多,但LED灯却更亮,则LED灯的发光效率比白炽灯
(二)若有abcd四个标有“2.5V 0.3A”的小灯泡,小明要把它们接在5V的电路中使用,设计了两种电路如图甲和图乙,若灯丝电阻保持不变,请你帮助小明分析,
载人飞船
2022年6月5日,搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。载人飞船在发射前,检验飞船舱体的气密性至关重要。兴趣小组的同学们设计的模拟检验飞船舱体的气密性的电路如图所示,若密闭容器不漏气,则密闭容器与真空室中的气压不发生变化;若密闭容器漏气,则密闭容器中的气压减小,真空室中的气压增大。已知密闭容器中的正常环境气压为1.0×105Pa,电源电压U=12V,定值电阻R0=18Ω;R1和R2是两个相同的压敏电阻,其阻值随环境气压的变化如表中所示。
环境气压/(×105Pa) | 0 | 0.2 | 0.4 | 0.6 | 0.8 | 1.0 |
压敏电阻的阻值/Ω | 36 | 22 | 12 | 6 | 3 | 2 |
(2)压敏电阻R1和R2的阻值随环境气压的增大而
(3)当开关S接a,电压表的示数为10.8V时,此时密闭容器
(4)若密闭容器漏气,开关S接b时,电流表的示数为0.3A,则此时真空室中的环境气压为
冷风扇
由于新型冠状病毒的影响,直到3月底,我市各级各类学校才陆续开学,学生进入校园前,必须用额温枪或者测温门测量体温,体温超过38℃的学生不得进校。进入6月份,气温逐步升高,高温就成了影响学生学习的不利因素。由于供电线路、班级规模等因素的影响,短期内为各班都安装空调又不现实,因此,安装冷风扇就是不错的选择!如图1所示是LZ﹣﹣33F型号的空调扇,使用的时候有两种选择,当气温不是太高的时候,作为普通电风扇使用;气温较高的时候,冷风扇的上部放入冰块,冰在变成水的过程中从空气中吸热,降低教室内的温度。水又在扇内循环,吹出冷风。如图所示是该冷风扇的铭牌,冷风扇的“心脏”是一台电动机,电动机工作的时候,消耗的电能主要转化为机械能,少部分转化为内能。
(1)下列物态变化中与“冰变成水”需要吸收热量相同的是
A.衣箱里的樟脑球过一段时间会变小
B.霜的形成
C.夏天,冷饮杯外壁出现小水珠
D.冬天,冰封谷底
(2)冷风扇利用水循环来吹出冷风,是因为水的
(3)冷风扇某次实际工作的电压是U,电流为I,工作时间为t,线圈电阻为R,则冷风扇的效率是
(4)根据该冷风扇的铭牌(图2),其正常工作2小时消耗的电能如果是由效率是50%的热力发电站提供,需要
空调热水器
空调热水器,又名空气能热泵热水器。其工作原理示意图如图所示。工作过程中空调热水器通过一种工作媒质在蒸发器里迅速变成气态,在经过压缩机(消耗少量电能)将其压缩成高温高压的气体,然后在冷凝器中重新变成液态,达到给水加热的目的。空调热水器具有高效节能的特点,产生相同的热水量,比传统的电热水器和燃气热水器的能量更高。
“热水产出率”和“能效比”是衡量空调热水器性能的两个重要指标。热水产出率是指该热水器当进水温度为20℃,出水温度为50℃时,每小时可出热水的体积数,能效比是指加热过程中水吸收的热量与消耗电能的比值。下表为两种型号“空调热水器”在进水温度20℃时测定的部分参数。
(1)空调热水器工作时产生的热量
(2)下列关于空调热水器的判断中,正确的是
A.工作媒质在冷凝器中不断吸热
B.空调热水器消耗的电能越少,其能效比越高
C.由于电流的热效应,热水吸收的热量一部分来自电流产生的热量
D.压缩机通过做功的方式增加了工作媒质的内能
(3)A型热水器正常加热过程中,每小时流经冷凝器中的水吸收的热量为
(4)若B型热水器的能效比为4.2,则它的热水产出率为
(1)小明爸爸踩着刹车等红灯,发动机运转着但输出轴停止了转动,此时液力变矩器的
(2)由于转动轴上的功率等于轴上的力与轴转动速度的乘积,而泵轮和涡轮没有直接相连,当车辆需要更大动力时,可以不改变发动机的转速和输入功率,涡轮能自动
微波炉
微波炉已走入千家万户,成为厨房中的必备家电.微波炉的心脏是磁控管,这个叫磁控管的电子管是个微波发生器,它能产生振动频率为每秒钟24.5亿次的微波.这种肉眼看不见的微波,能穿透食物达5cm深,并使食物中的水分子吸收其能量发生剧烈的振动,产生大量的热能,于是食物就“煮”熟了.这就是微波炉加热的原理.用普通炉灶煮食物时,热量是从食物外部逐渐进入食物内部的.而用微波炉烹饪,热量则是直接深入食物内部,所以烹饪速度比其他炉灶快4至10倍,热效率高达80%以上.目前,其他各种炉灶的热效率无法与它相比。
(1)微波炉工作时,食物中水分子的吸收了微波的能量发生剧烈振动,从而使食品的水分子的
(2)用微波炉把1kg的水从20℃加热至沸腾,最多需要消耗电能