某兴趣小组设计了一种智能化的电热水器,如图所示,它主要由工作电路和控制电路两部分组成,工作电路可以在保温和加热两档之间切换,当磁控开关L线圈中的电流等于或大于20mA时,磁控开关L的簧片吸合(簧片与线圈电阻不计),当线圈中的电流小于20mA时簧片断开,光敏电阻R随光照强度E(表示光照射强弱的物理量,单位是坎德拉,符合cd)变化的关系如下表所示,当开关S闭合时:
(1)若控制电路中R0=82Ω,U2=2V,当光强E达到多少时,磁控开关的簧片恰好吸合?
(2)当线圈中的电流等于20mA时,工作电路处于何种档位?将质量为2kg的水由50℃加热至100℃需吸收多少热量?
(3)若工作电路在加热和保温两种状态时R1的功率之比为25:9,求R1与R2的比值.
光照强度E/cd | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
光敏电阻R/Ω | 18 | 9 | 6 | 4.5 | 3 |
(1)若控制电路中R0=82Ω,U2=2V,当光强E达到多少时,磁控开关的簧片恰好吸合?
(2)当线圈中的电流等于20mA时,工作电路处于何种档位?将质量为2kg的水由50℃加热至100℃需吸收多少热量?
(3)若工作电路在加热和保温两种状态时R1的功率之比为25:9,求R1与R2的比值.
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更新时间:2019-01-23 12:05:17
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【推荐1】如图所示电路,电源电压,定值电阻,滑动变阻器最大阻值。电压表的量程,电流表的量程。闭合开关S,在滑动变阻器的滑片P从最左端开始向右滑动的过程中,求:
(1)电流表的最小示数是多少?
(2)电路总功率最小是多少?
(3)滑动变阻器的最大功率是多少?
(1)电流表的最小示数是多少?
(2)电路总功率最小是多少?
(3)滑动变阻器的最大功率是多少?
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解题方法
【推荐2】如图所示电路,电源电压保持不变,请画出每一步的等效电路并写出必要的计算过程,求:
(1)闭合开关S2、S3,此时电流表的示数是0.4A,电压表的示数为12V,通过的电流;
(2)闭合开关S1、S2、S3,保持滑动变阻器滑片位置不变,此时电流表的示数为0.5A,通过的电流;
(3)只闭合开关S2,电流表的示数为0.2A,电压表的示数为8V,此时通过灯泡L的电流和它两端的电压。
(1)闭合开关S2、S3,此时电流表的示数是0.4A,电压表的示数为12V,通过的电流;
(2)闭合开关S1、S2、S3,保持滑动变阻器滑片位置不变,此时电流表的示数为0.5A,通过的电流;
(3)只闭合开关S2,电流表的示数为0.2A,电压表的示数为8V,此时通过灯泡L的电流和它两端的电压。
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【推荐3】电源电压不变,在下图所示电路中,,滑动变阻器标有“50Ω,2A”字样,闭合开关S,移动变阻器滑片P至中点,电流表示数如图所示。
(1)求此时电压表示数。
(2)求移动滑动变阻器滑片的过程中的最大功率。
(3)电源更换为可调电压电源,在电压表、电流表的量程均不改变的情况下,调节电源电压,在移动滑动变阻器滑片的过程中,两电表在不同时刻分别能达到某量程的满刻度,且电路正常工作。求满足上述要求的电源电压范围。
(1)求此时电压表示数。
(2)求移动滑动变阻器滑片的过程中的最大功率。
(3)电源更换为可调电压电源,在电压表、电流表的量程均不改变的情况下,调节电源电压,在移动滑动变阻器滑片的过程中,两电表在不同时刻分别能达到某量程的满刻度,且电路正常工作。求满足上述要求的电源电压范围。
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【推荐1】【2016·枣庄卷】如图甲所示是某压力测力计的电路原理示意图,图中电源电压为6V(保持不变);定值电阻R0的规格是“520Ω 0.01A”,起保护电路的作用;测力显示器是由电流表改装成的(电阻忽略不计),R是一种新型电子元件,其阻值R随压力F大小变化的关系如图乙所示.求:
(1)R0允许消耗的最大功率是多少?
(2)通过分析图乙,请直接写出电子元件的阻值R随压力F变化的关系式.
(3)该测力计所能测量的最大压力是多少?
(4)若要增大该测力计所能测量的最大压力,请写出一种改进方法.
(1)R0允许消耗的最大功率是多少?
(2)通过分析图乙,请直接写出电子元件的阻值R随压力F变化的关系式.
(3)该测力计所能测量的最大压力是多少?
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【推荐2】某同学在科技活动中设计了一种新型电热汽车坐垫和脚垫组合件,可实现坐垫和脚垫有不同挡位的发热功率,它的电路结构如图所示。组件内的电热丝R1、R2、R3的阻值不随温度的变化而变化,且R1∶R2=1∶4。闭合开关S1,调节开关S2接触a触点时,电路的功率为12W;求:
(1)电阻R3的阻值;
(2)若调试时发现,闭合开关S1,调节开关S2分别接触b、c两触点时,脚垫的功率之比为4∶1,求电阻R1的阻值及开关S2分别接触b、c两触点时坐垫的功率之比;
(3)综上分析,谈一谈该同学设计上可能存在的不足。(谈一点)
(1)电阻R3的阻值;
(2)若调试时发现,闭合开关S1,调节开关S2分别接触b、c两触点时,脚垫的功率之比为4∶1,求电阻R1的阻值及开关S2分别接触b、c两触点时坐垫的功率之比;
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【推荐3】电子秤的应用在我们日常生活中已经十分普遍,下如图所示,是某位同学利用电压表设计的一个简易电子秤示意图。其中,电源的电压为3V,V是电压表(也是电子秤的示数表盘),R0是阻值为6Ω的定值电阻,R是一根长为4cm阻值为12Ω的均匀电阻丝(单位长度的电阻丝的阻值相等),P是与弹簧C连接在一起的金属滑片,弹簧所受压力F与压缩量的关系如下表所示。在不称量重物时,滑片P刚好位于电阻丝R的最上端a处,弹簧处于自然状态。滑片、弹簧的电阻均不计,塑料盘和金属板的重力不计,g=10N/kg。当开关S闭合后,则
(1)该电子秤工作时的电功率是多少?
(2)当电压表的示数为1V时,所称重物的质量是多少?
弹压缩量/cm | 1 | 2 | 3 | 4 |
弹簧受到的压力F/N | 10 | 20 | 30 | 40 |
(2)当电压表的示数为1V时,所称重物的质量是多少?
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【推荐1】如图甲所示是一个电辅助太阳能热水器(以下简称热水器)。图乙为该热水器电加热部分的原理图,S是控制开关,可以在1、2、3三档之间切换;图丙为热水器的铭牌。在光照条件不好时,可用电加热器加热,温度达到预设温度时会自动切换到保温状态,为了防止触电,热水器在向外供水过程中会自动断电。某日因天气原因,太阳辐射能为E=1.75×106J/(h•m2)(每小时每平方米辐射的热量),太阳能只将水由20℃加热到了30℃,此时开启电加热器,将水加热到预设温度70℃。已知太阳能板的面积为2m2,水吸收太阳能的效率为60%,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)。供水过程中不计热量损失,请根据以上条件分析计算:
(1)水吸收太阳能的多少。
(2)太阳能板当天接收太阳能的时间。
(3)电路中电阻R2的阻值。
(4)在热水器向外供水时,通过控制冷、热水阀使热水器内的热水与20℃的冷水混合,可以使出水口流出的水达到需要的温度。已知人在淋浴时适宜的水温为40℃,每个人淋浴用水均为30L,假设热水器内70℃的热水能全部用完,则能满足几个人的淋浴用水?
(1)水吸收太阳能的多少。
(2)太阳能板当天接收太阳能的时间。
(3)电路中电阻R2的阻值。
(4)在热水器向外供水时,通过控制冷、热水阀使热水器内的热水与20℃的冷水混合,可以使出水口流出的水达到需要的温度。已知人在淋浴时适宜的水温为40℃,每个人淋浴用水均为30L,假设热水器内70℃的热水能全部用完,则能满足几个人的淋浴用水?
项目 | 参数 |
电源电压(V) | 220 |
低温档功率(W) | 100 |
高温档功率(W) | 1200 |
容积(L) | 50 |
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【推荐2】要使10kg、-10℃的冰温度升高4℃,需要多少热量?若这些热量用来加热水,能使多少千克20℃的水被烧开?(c冰=2.1×103J/(kg·℃))
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【推荐3】某型号电热水瓶具有加热、保温、电动出水及干烧断电功能.其简化电路如图所示。S1是壶底温控开关,通常闭合,当壶底发热盘的温度达到120℃自动断开,S2是壶壁温控开关,按下时对水加热,水烧开后自动断开,电热水处于保温状态.S3是电动出水开关,按下时闭合,电磁泵将水抽出.已知电热水瓶保温功率为50W,加热功率为1000W。
(1)电热水瓶处于保温状态且不抽水时,电路中的电阻是多大?
(2)闭合S1,电磁泵两端电压为12V.已知R3阻值为200Ω,求电磁泵的电功率;
(3)若水烧开后,S2没有自动断开,则瓶里的水烧干后,经过多长时间,S1才会断开?已知发热盘质量为0.5kg,比热容为0.5×103J/(kg・℃)。设水烧干瞬间,发热盘的温度为110℃,不计热损失。
(1)电热水瓶处于保温状态且不抽水时,电路中的电阻是多大?
(2)闭合S1,电磁泵两端电压为12V.已知R3阻值为200Ω,求电磁泵的电功率;
(3)若水烧开后,S2没有自动断开,则瓶里的水烧干后,经过多长时间,S1才会断开?已知发热盘质量为0.5kg,比热容为0.5×103J/(kg・℃)。设水烧干瞬间,发热盘的温度为110℃,不计热损失。
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