【題目】某興趣小組設(shè)計了一種智能化的電熱水器,如圖所示,它主要由工作電路和控制電路兩部分組成,工作電路可以在保溫和加熱兩檔之間切換,當(dāng)磁控開關(guān)L線圈中的電流等于或大于20mA時,磁控開關(guān)L的簧片吸合(簧片與線圈電阻不計),當(dāng)線圈中的電流小于20mA時簧片斷開,光敏電阻R隨光照強(qiáng)度E(表示光照射強(qiáng)弱的物理量,單位是坎德拉,符合cd)變化的關(guān)系如下表所示,當(dāng)開關(guān)S閉合時:
光照強(qiáng)度E/cd | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
光敏電阻R/Ω | 18 | 9 | 6 | 4.5 | 3 |
(1)若控制電路中R0=82Ω,U2=2V,當(dāng)光強(qiáng)E達(dá)到多少時,控開關(guān)的簧片恰好吸合?
(2)當(dāng)線圈中的電流等于20mA時,工作電路處于何種檔位?將質(zhì)量為2kg的水由50℃加熱至100℃需吸收多少熱量?
(3)若工作電路在加熱和保溫兩種狀態(tài)時R1的功率之比為25:9,求R1與R2的比值.
【答案】
(1)解:因當(dāng)磁控開關(guān)L線圈中的電流等于或大于20mA時,磁控開關(guān)L的簧片吸合(簧片與線圈電阻不計),根據(jù)歐姆定律I= ,電路的總電阻:
R串聯(lián)= = =100Ω,
因R0=82Ω,由電阻的串聯(lián),光敏電阻:
R=R串聯(lián)﹣R0=100Ω﹣82Ω=18Ω,
由表中數(shù)據(jù)可知,此時光強(qiáng)E達(dá)到1cd;
答:若控制電路中R0=82Ω,U2=2V,當(dāng)光強(qiáng)E達(dá)到1cd時,控開關(guān)的簧片恰好吸合;
(2)解:由題意,當(dāng)線圈中的電流等于20mA時,磁控開關(guān)L的簧片吸合,因不計簧片與線圈電阻,R2短路,電路只有R1;
當(dāng)磁控開關(guān)L的簧片斷開時,R2與R1串聯(lián),由串聯(lián)的電阻規(guī)律此時電路的總電阻變大,
根據(jù)P=UI= ,因電源電壓不變,故此時工作電路的功率較大,處于加熱檔位;
將質(zhì)量為2kg的水由50℃加熱至100℃需吸收的熱量:
Q=cm△t=4.2×103J(/kg°C)×2kg×(100°C﹣50°C)=4.2×105J;
答:當(dāng)線圈中的電流等于20mA時,工作電路處于加熱何種檔;將質(zhì)量為2kg的水由50℃加熱至100℃需吸收多少熱量4.2×105J;
(3)解:由(2)知,電路只有R1時為加熱狀態(tài),兩電阻串聯(lián)時為保溫狀態(tài),根據(jù):
P=UI= ,對R1而言,兩種狀態(tài)下的功率與電壓的平方成正比,即:
= ,
即: = = = ,
= ﹣﹣﹣﹣①
在保溫電路中,由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律有:
U 1保+U 2保=U﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,將②代入①有:
= ,
整理有:
= ,在保溫電路中,根據(jù)分壓原理:
= = ,
即: = .
答:若工作電路在加熱和保溫兩種狀態(tài)時R1的功率之比為25:9,R1與R2的比值為2:3.
【解析】(1)由題意,根據(jù)歐姆定律求串聯(lián)的電阻,再由電阻的串聯(lián)求R,根據(jù)表中數(shù)據(jù)得出光強(qiáng);(2)線圈中的電流等于20mA時,磁控開關(guān)L的簧片吸合,電路中只有R1 , 根據(jù)P=UI= ,由功率大小確定工作電路處于何種檔位; 已知水的初溫和末溫,根據(jù)Q=cm△t求吸收的熱量;(3)由(2)兩種狀態(tài),根據(jù)P=UI= ,對R1而言,兩種狀態(tài)下的功率與電壓的平方成正比,得出R1在兩種不同狀態(tài)下的電壓之比,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,在保溫電路中,由串聯(lián)電路的分壓原理求出電阻之比.
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科目:初中物理 來源: 題型:
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(1)汽車在反應(yīng)過程所用的時間;
(2)緊急停車全程的平均速度。
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A. 哨音是由管內(nèi)空氣振動產(chǎn)生的
B. 哨音是通過空氣傳到別人耳朵的
C. 向上推活塞時,吹出的哨音響度會變大
D. 向下拉活塞時,吹出的哨音音調(diào)會變低
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科目:初中物理 來源: 題型:
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(1)圖中反射角是____度。
(2)將紙板B向后折轉(zhuǎn)一定角度,在B板上____(選填“能”或“不能”)看到反射光。
(3)在研究反射角和入射角的關(guān)系時,收集數(shù)據(jù)如下表:
小明分析表中數(shù)據(jù),得出反射角等于入射角的結(jié)論,小聰說此結(jié)論不具有普遍性,請指出實驗中的不足并加以改進(jìn):_________ 。
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科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于電功率的說法中正確的是( )
A.電功率是表示電流做功多少的物理量
B.用電器在相同的時間內(nèi)消耗的電能越多,電功率越大
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D. 水蒸氣凝結(jié)成小冰晶,吸收熱量
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(3)如圖(2)所示是通電螺線管周圍的有機(jī)玻璃板上的小磁針分布狀態(tài),觀察可知通電螺線管的外部磁場與的磁場相似。
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