苏科版九年级下册 第十五章 电功和电热
一、单选题
1.下列电器接在家庭电路中正常工作时,功率约为1200W的家用电器可能是( )
A.白炽灯 B.空调 C.电视机 D.洗衣机
2.家庭电路中,当电流过大时会自动切断电路的是( )
A.熔断器 B.电流表 C.进户线 D.测电笔
3.下列物理量的估计中最接近事实的是( )
A.人体的安全电压是不高于 360V
B.家用空调正常工作时的电流约为 1A
C.家用电视机正常工作时的功率约为 1000W
D.教室内一盏日光灯正常工作时功率约为 40W
4.如图所示,两个透明容器中密闭着等量的空气,左右两U形管内的液面相平,电阻丝的电阻R1=R2=R3。小亮用图示装置进行实验,下列说法正确的是( )
A.通过R1的电流和通过R2的电流大小相等
B.通电后,左管的液面将会比右管的液面低
C.电阻R1两端的电压和R2两端的电压相等
D.此实验可探究电阻丝产生热量与电流是否有关
5.下列估测的数据中,最接近实际的是( )
A.此刻考场内的温度约为5℃
B.初中物理课本的长度约为26cm
C.一支中性笔的质量约为500g
D.家用电冰箱正常工作时的电流约为10A
6.某家庭电路如图所示,下列说法正确的是( )
A.灯泡两端的电压是36V
B.灯泡L1和L2串联
C.开关S1的位置正确
D.开关S2只控制灯泡L2
7.如图所示的电路中,电源两端电压保持不变。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向左滑动,下列判断正确的是( )
A.电流表的示数变小 B.电压表的示数变大
C.电路中的总电阻变大 D.电路消耗的总功率变大
8.估测是物理学中常用的测量方法,小明同学对教室里一些物体涉及的物理量进行估测,其中符合实际的是( )
A.四盏日光灯同时工作的电功率约为800W
B.吊扇正常工作时,5min消耗的电能约为500J
C.同学们的课桌的高度约为80cm
D.一支新的粉笔的质量约为100g
9.如图甲的电路中,电源电压为且保持不变,闭合开关后,滑片从端移动到端的过程中,电压表的示数与电流表的示数的关系图像如图乙,下列判断正确的是( )
A.的阻值为 B.电路消耗的最小功率为
C.滑动变阻器的最大阻值为 D.电路消耗的最大功率为
10.图是某款电子测温仪及它内部的原理图,电源电压保持不变,显示仪由电压表改装而成,R为热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小,R0为定值电阻。下列说法正确的是( )
A.被测者体温越高,电路中的电流越小
B.被测者体温越高,定值电阻R0两端电压越大
C.被测者体温越低,整个电路消耗的功率越大
D.将R0换为阻值更大的电阻,测相同温度时,显示仪示数变小
11.假期小明一家要出门旅游,出发前家里只有一台额定功率为200W的冰箱正常工作,其它用电器都已关闭。小明看到家里电能表的示数为2021.6kW·h,过了7天小明回到家再次查看电能表的示数如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.这段时间冰箱消耗的电能是7kW·h
B.冰箱每天平均工作的时间为0.5h
C.冰箱正常工作1min电能表的转盘转过12转
D.再有其它家电和冰箱一同正常工作时,电能表转盘的转速不变
12.将两根电热丝R1和R2串联起来,接在如图所示的电路中通电,若R1>R2则( )
A.甲火柴先被点燃 B.乙火柴先被点燃
C.两根火柴同时被点燃 D.无法比较
13.如图所示,“”、“ ”。灯丝电阻不变,电源电压3V。开关闭合后,下列说法正确的是( )
A.L1和L2的电阻之比是 B.L1和L2的电流之比是
C.L1两端电压是2V D.两灯消耗的总功率是1W
14.2020年10月15日,《自然》杂志报道了一种可以在15℃下实现超导的新材料,向创造没有电阻的高效电力系统迈出了重要一步。超导材料可以应用在( )
A.电热毯 B.电动汽车动力系统 C.电热水壶 D.充电暖手宝
15.在如图所示电路中,开关S闭合后,移动滑动变阻器的滑片P,下列各物理量中大小发生改变的是
A.小灯泡的额定电压 B.小灯泡的额定功率
C.小灯泡的实际功率 D.滑动变阻器的总阻值
二、填空题
16.如图所示,这是小明家电能表的表盘示意图。小明关闭家中其他用电器,只让某个用电器单独正常工作30s,观察到电能表的转盘转过30转,则该用电器的实际功率为_______W;该用电器正常工作0.5h消耗的电能为_______kW h。
17.把一个标有“10V3W”的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为16V的电源上,小灯泡恰能正常工作。通过小灯泡的电流是______A,定值电阻R=______Ω,该电路工作10s,定值电阻产生的热量是______J。
18.小明用电水壶将质量为1.8kg的水加热升温50℃,水吸收的热量为________J。若电水壶工作时功率为2000W,所消耗的电能全部被水吸收,则加热这壶水需要的时间是_______秒。小明家的电能表参数如图所示,若家中只有电水壶单独工作,则这段时间内电能表指示灯闪烁了_______次。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
19.如图甲所示,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯正常发光的位置,电流表示数与两电压表示数的关系如图乙所示。则电源电压为_________V,灯的额定功率_________W。
20.如图所示电路,电源两端电压U保持不变,闭合开关S,当开关S1闭合时,电路消耗的电功率P,电压表V1、V2的示数分别为U1和U2,开关S1断开时,电路消耗的电功率为P′,电压表V1,V2的示数分别为U1′,U2′,电阻R3的消耗的电功率为6W。已知U1:U1′=3:2,U2:U2′=15:16,则前后两次电流之比为______;P大小为______W。
三、综合题
21.如图所示是一款电热桌垫的简化电路图,该电热桌垫有高、中、低三个加热档位,旋钮开关可以分别置于“0-1”、“1-2”、“2-3”、“3-4”接线柱, R1、R2、R3为三个加热电阻。已知R1=1936,R2=880,电热桌垫正常工作时,高温档电功率为低温档电功率的2倍。
(1)当旋钮开关在_______位置时电热桌垫处于高温档;
(2)R3的阻值是多少?______
(3)该电热桌垫在中温档正常工作5min,消耗多少电能?______
22.如图所示为某款电饭煲的简化电路,图中S是主开关,S闭合时电饭煲开始工作,S1为温控开关,可以实现“煮饭”和“保温”两种状态的切换,R1和R2是两个阻值恒定的电热丝,用来给电饭煲加热。已知电饭煲的额定电压为220V,R1=120Ω,“煮饭”时的额定功率为1210W。把电饭煲接在220V的电源上,求:
(1)当开关S、S1闭合时,电饭煲处于_______(选填“煮饭”或“保温”)状态。
(2)R2的阻值大小。( )
(3)这个电饭煲在“保温”时通过R2的电流。( )
23.家用饮水机的工作原理的简化电路如图所示,S是用感温材料制成的温控开关,当温度达到一定的数值时,S会自动切换使饮水机处于保温状态,R2是与加热管串联的定值电阻,R1是加热管的电阻,部分参数如下表:(不考虑温度对电阻的影响)
额定电压 220V
功率 50Hz
加热功率 550W
保温功率 22W
(1)通过推理说明,当开关S闭合时,该电热器处于加热还是保温状态;(要写出必要的推理过程)
(2)求出R2的阻值。
24.请阅读《智能晾衣机》并回答问题。
智能晾衣机
科学技术的广泛应用为我们的生活带来越来越多的便利。如图所示,是一款智能晾衣机,它采用无线射频遥控,集智能照明、定时风干和智能烘干、光波智能杀菌等多功能为一体,并且它还支持相应的和声控操作,通过手机就能轻松实现晾衣架的升、降、暂停、照明等操作,除此之外,它还支持远程控制。
该款智能晾衣机使用额定功率为的照明灯。它带有“人体接近传感器”。夜间,当有人走近晾衣机时,它会自动开灯,当人离开后,照明灯会自动关闭。
该款智能晾衣机的风干(冷风)和烘干(热风)功能使用也很方便,风干的额定功率为,烘干的额定功率为。即便在寒冷的冬天,刚洗过的衣服也能很快晾干。这真是一款高端、智能、方便的阳台家居产品。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)“人体接近传感器”在电路中相当于___________(选填“电源”或“开关”),它与照明灯应是___________(选填“串联”或“并联”)连接的;
(2)如图所示,是该款晾衣机的部分工作电路图,其中R是发热电阻。当开关S接通3、4触点时,晾衣机开启___________功能(选填“风干”或“烘干”),该功能连续使用,电阻R消耗___________度电。
25.如图甲所示,是小鑫的爷爷购买的一台电热足浴器内部等效电路图,R1和R2均为电热丝,其中R1的阻值是171.6Ω,R1>R2,该足浴器有低温、中温和高温挡3个挡位。说明书因为破损无法看清加热功率,关闭家中所有用电器,在足浴器中装入4kg、初温为25℃的水,用高温挡加热到34℃时,发现图乙所示电能表的转盘转过150转,共用时3min,若家庭电路中此时电压为220V。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(1)电热足浴器中开关S0闭合、S接2时,电热足浴器处于______(选填“低温”“高温”或“中温”)挡位工作;
(2)求该足浴器高温挡的额定功率______和加热效率______;
(3)求该足浴器低温挡正常工作时电路中的电流______。
26.阅读短文,回答问题
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,水份不再蒸发。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______。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【详解】
A.白炽灯的额定功率一般小于100W,故A不符合题意;
B.空调机的功率一般较大,在1000W左右,故B符合题意;
C.电视机的功率约在100W左右,故C不符合题意;
D.洗衣机的功率一般在300W左右,故D不符合题意。
故选B。
2.A
【详解】
家庭电路中,当电流过大时会自动切断电路的是熔断器,故选A。
3.D
【详解】
A.人体的安全电压是不高于36V,故A不符合题意;
B.家用空调正常工作时的电流约为5A,故B不符合题意;
C.电视机正常工作时的功率约为100W,故C不符合题意;
D.教室内一盏日光灯正常工作时功率约为40W,故D符合题意。
故选D。
4.D
【详解】
由题知,电阻丝的电阻R1=R2=R3。
AD.装置中R2、R3并联后再与R1串联,由串并联电路电流的规律可知通过R1的电流大于通过R2的电流,R1和R2的阻值相等,此实验可探究电阻丝产生热量与电流是否有关,故A错误,D正确;
B.左右两容器中的电阻相同,而通过电阻R1的电流大于R2的电流,通电时间相同,电阻R1产生的热量多,则左管的液面将会比右管的液面高,故B错误;
C.R1和R2的阻值相等,通过电阻R1的电流大于R2的电流,由U=IR可知R1两端的电压大于R2两端的电压,故C错误。
故选D。
5.B
【详解】
A.此刻考场内的温度约为25℃,故A错误;
B.初中物理课本的长度约为26cm,与实际相符,故B正确;
C.一支中性笔的质量约为10g,故C错误;
D.家用电冰箱的功率约为200W,正常工作的电流约为1A,故D错误。
故选B。
6.D
【详解】
A.家庭电路中零线和火线之间的电压是220V,所以灯泡两端的电压是220V,故A错误;
B.图中有两条支路,两个灯泡分别在两条支路上,灯泡L1和L2并联,故B错误;
C.开关接在火线和用电器之间,图中开关S1接在零线上,它的位置错误,故C错误;
D.开关S2和灯泡L2串联,开关S2控制灯泡L2,故D正确。
故选D。
7.D
【详解】
ABC.由图可知,电阻R2和变阻器R1串联,电压表测变阻器R1两端的电压,电流表测电路中的电流,将滑动变阻器的滑片P向左滑动,变阻器连入电路中的电阻变小,电路的总电阻变小,由可知电路中的电流变大,即电流表示数变大,由串联分压可知,变阻器的电阻变小,则电压表的示数变小,故ABC错误;
D.电路中的电流变大,电源电压不变,由P=UI可知,电路消耗的总功率变大,故D正确。
故选D。
8.C
【详解】
A.一盏日光灯的功率约在20W左右,四盏日光灯同时工作时的电功率约为80W,故A不符合题意;
B.吊扇的功率约为60W,5min消耗的电能约为
故B不符合题意;
C.教室里课桌的高度约为中学生身高的一半,约为80cm,故C符合题意;
D.一支粉笔的质量约为10g,故D不符合题意。
故选C。
9.B
【详解】
A.由图可知,滑动变阻器与定值电阻串联在电路中,电压表测量滑动变阻器两端的电压,当滑片从端移动到端的过程中,滑动变阻器阻值变小,电流表示数变大,电压表示数变小,由图乙可知,电路中的最大电流为0.6A,此时滑动变阻器两端电压为0,此时滑动变阻器阻值为0,电路中只有定值电阻,所以定值电阻R1的阻值为
故A错误;
BD.由图乙可知,电路中的最大电流为0.6A,电路中的最小电流为0.2A,由可知,电路消耗的最小功率为
电路消耗的最大功率为
故B正确,D错误;
C.当滑片在b端时,滑动变阻器的阻值最大,电路中的电流最小,滑动变阻器两端电压最大,由图乙可知,当滑片在b端时,电路中的电流为0.2A,滑动变阻器两端电压为4V,滑动变阻器的最大阻值为
故C错误。
故选B。
10.B
【详解】
由图可知定值电阻R0与热敏电阻R串联,显示仪并联在定值电阻R0两端。
AB.因为R的阻值随温度的升高而减小,被测者体温越高,则R的阻值越小,则电路总电阻越小,根据可知电路中的电流越大,由可知定值电阻R0两端电压越大,故A错误,B正确;
C.因为R的阻值随温度的升高而减小,故被测者体温越低,则R的阻值越大,则电路总电阻越大,根据可知电路中的电流越小,根据P=UI可知整个电路消耗的功率越小,故C错误;
D.将R0换为阻值更大的电阻,则电路总电阻变大,根据可知电路中的电流变小;而测相同温度时,即热敏电阻R的电阻不变,根据可知热敏电阻R两端的电压变小,根据串联分压可知定值电阻R0两端电压越大,即显示仪示数变大,故D错误。
故选B。
11.A
【详解】
A.电能表原来的示数为2021.6kW·h,7天电能表的示数为2028.6kW·h,则这段时间冰箱消耗的电能是
W=2028.6kW·h-2021.6kW·h=7kW·h
故A正确;
B.冰箱功率为200W,合0.2kW,电冰箱在这7天内工作的总时间为
t=
则冰箱每天平均工作的时间为
t'=5h
故B错误;
C.冰箱正常工作1min消耗的电能为
W'=Pt''=0.2kW×h=
电能表的转盘转的圈数为
n==2r
即冰箱正常工作1min电能表的转盘转过2转,故C错误;
D.再有其它家电和冰箱一同正常工作时,电路中消耗电能变快,电能表转盘的转速变快,故D错误。
故选A。
12.A
【详解】
R1和R2串联所以电流相等,因为R1>R2根据公式得在一定时间内R1产生的热量多,所以甲火柴先被点燃。
故选A。
13.D
【详解】
根据电路图可知,两灯泡串联;
A.根据 知,
的电阻为:
的电阻为:
所以和的电阻之比为:
故A错误;
B.因为串联电路电流处处相等,所以和的电流之比是,故B错误;
C.电路的电流为
两端电压是:
故C错误;
D.两灯泡消耗的总功率为:
故D正确。
故选 D。
14.B
【详解】
超导材料,是指具有在一定的低温条件下呈现出电阻等于零的性质的材料。
ACD.利用电流的热效应,应该选用电阻大的材料,提高产热,故ACD不符合题意;
B.电动汽车动力系统 ,电阻为零,可以减少能量的损耗,故B符合题意。
故选B。
15.C
【详解】
A.灯泡正常发光时的电压为额定电压,具有唯一性,滑片移动时,灯泡的额定电压不变,故A不符合题意;
B.额定电压下灯泡的功率为额定功率,具有唯一性,滑片移动时,灯泡的额定功率不变,故B不符合题意;
C.滑片移动时,变阻器接入电路中的电阻发生变化,由I=可知,电路中的电流发生变化,由P=I2R可知,灯泡的实际功率发生变化,故C符合题意.
D.滑动变阻器的总阻值是由电阻丝本身决定的,滑片移动时,滑动变阻器的总阻值不变,故D不符合题意;
故选C.
16. 1200##1.2×103 0.6
【详解】
[1]3000r/kW h表示的是电路中每消耗1kW h的电能,电能表转盘转3000转,电能表转盘转动30转消耗的电能
W=kW h=0.01kW h=0.01×3.6×106J=3.6×104J
该用电器的电功率
P===1200W=1.2kW
[2]由可得该用电器正常工作0.5h消耗的电能
17. 0.3 20 18
【详解】
[1]由P=UI知道,灯泡正常发光时的电流
[2]因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以定值电阻两端的电压
UR=U﹣UL=16V﹣10V=6V
因串联电路中各处的电流相等,所以由知道,定值电阻R的阻值
[3]电路工作10s定值电阻产生的热量
18. 189 315
【详解】
[1]水吸收的热量为
[2]加热这壶水需要的时间是
[3]消耗电能为W=0.105kW·h,则这段时间内电能表指示灯闪烁次数
19. 4.5 1.05
【详解】
[1]由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表V1测L两端电压,电压表V2测滑动变阻器两端电压,电流表测电路中的电流。当滑片位于最右端时,变阻器接入电路中的电阻最大,由串联电阻的规律,电路的电阻最大,此时电路中的电流最小,由分压原理,滑动变阻器的电压最大,根据图乙可知,此时电路的电流为0.1A,滑动变阻器的电压为4V(曲线a为滑动变阻器电流随其电压的变化关系图象),由串联电路电压的规律,此时灯泡的电压最小,因此根据图乙可知,灯泡(曲线b为灯泡的电流随灯泡的电压变化关系图象)两端电压为0.5V。因串联电路电源电压等于各部分电路电压之和,所以电源电压
U=UL1+U滑=0.5V+4V=4.5V
[2]根据题意可知,调节滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯正常发光的位置时,这时变阻器连入电路的电阻最小,电流表示数最大,由图乙可知,此时电路电流为0.3A,灯泡的额定电压UL=3.5V,灯泡的额定功率
PL=ULImax=3.5V×0.3A=1.05W
20. 27
【详解】
[1]闭合开关S,当开关S1闭合时,等效电路图如图1
开关S断开时,等效电路图如图2
由两图可得
前后两次电流之比为
[2]由U2:U2′=15:16,结合两图可得
解得
①
图2电阻R3的消耗的电功率为6W
②
图2电阻R2的消耗的电功率
③
联立①②③解得
因两种情况电源的电压不变,则
④
联立①④解得
⑤
图2电阻R1的消耗的电功率
⑥
联立② ⑤⑥解得
图2的总功率
电功率P与电功率为 的比值
解得
21. 3和4 330Ω 16500J
【详解】
(1)[1]当旋钮开关置于“1和2”接线柱时,R2、R3串联,电路电阻最大,根据可知,电功率最小,处于低温挡;当旋钮开关置于“2和3”接线柱时,R3被短路,电路为R2的简单电路,电路电阻较大,根据可知,电功率较大,处于中温挡;当旋钮开关置于“3和4”接线柱时,R1、R2并联,电路电阻最小,根据可知,电功率最大,处于高温挡。
(2)[2]高温挡时的电功率
由题意知,高温档电功率为低温档电功率的2倍,低温档的功率
低温挡时电路总电阻
因串联电路总电阻等于各分电阻之和,所以R3的阻值
R3=R-R2=1210Ω-880Ω=330Ω
(3)该电热桌垫在中温档正常工作5min,消耗电能
22. 煮饭 40Ω 1.375A
【详解】
(1)[1]当开关S1、S2均闭合时电路中只有R2接入电路,根据
电源电压恒定,电路中接入阻值最小,这时功率最大,电饭煲处于煮饭状态。
(2)[2]在加热状态下电路中只有R2,“煮饭”时的额定功率为1210W,根据
可得
(3)[3]保温时,根据
接入的电阻较大,这时S闭合S1断开,电路中总电阻
因为串联电路电流处处相等,所以
23.(1)加热状态;(2)2112Ω
【详解】
解:(1)当S断开时, R1与R2串联;当S闭合时,只有加热管R1接入电路,由串联电阻的规律,S断开时电路的电阻较大,当S闭合时电路的电阻较小,根据,开关S闭合时,电路的功率较大,该电热器处于加热状态。
(2)根据可得在加热状态下的电阻
由串联电阻的规律,根据可得在保温状态电路的电阻为
R2的阻值为
R2=2200Ω-88Ω=2112Ω
答:(1)当开关S闭合时,该电热器处于加热还是保温状态;
(2)R2的阻值为2112Ω。
24. 开关 串联 烘干 0.4
【详解】
(1)[1][2]当人靠近时,LED灯会照明,当人远离后,LED灯会熄灭,因此“人体接近传感器”对LED灯的工作起控制作用,它在电路中相当于开关,与LED照明灯串联。
(2)[3]当开关S接通3、4触点时,电动机和加热电阻同时接入电路并正常工作,所以晾衣机开启烘干功能。
[4]从电路特征可知,电动机和加热电阻并联,当开启风干功能时,电路的功率为电动机额定功率,即
P1=P电动机=20W
当开启烘干功能时,电路功率为电动机功率与加热电阻功率之和,即
P2=P电动机+P=220W
因此,加热电阻的功率为
P=P2-P1=220W-20W=200W=0.2kW
当电阻R的工作时间为t=2h,消耗的电能为
W=Pt=0.2kW×2h=0.4kW·h
故消耗电能为0.4度电。
25. 中温 1000W 84% 1A
【详解】
解:(1)由知,当电压一定时,电阻越小,电功率越大。故电热足浴器中开关S0闭合、S接1时,此时电路R1、R2串联;开关S0闭合、S接2时,此时电路只有R1;开关S0闭合、S接3时,此时电路中只有R2。因为R1>R2,再由串联电路的电阻特点可知,当开关S0闭合、S接1时,为低温档;开关S0闭合、S接2时,为中温档;开关S0闭合、S接3时,为高温档。
(2)用高温挡加热3min消耗的电能
高温挡的额定功率
高温挡加热3min,水吸收的热量
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×4kg×(34℃-25℃)=1.512×105J
足浴器高温挡的加热效率
(3)由可得,R2的阻值
当电热足浴器中开关S0闭合、S接1时,处于低温挡;由串联电路的电阻规律可得,足浴器低温挡正常工作时电路中的电流
答:(1)电热足浴器中开关S0闭合、S接2时,电热足浴器处于中温档位工作;
(2)该足浴器高温挡的额定功率1000W和加热效率84%;
(3)求该足浴器低温挡正常工作时电路中的电流为1A。
26. 25 0.6 4 机械能 N 500 减小电源电压U1##增大调控电阻R0的阻值 D
【详解】
(1)[1]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。所以相对湿度为
(2)[2]浮块对横杆C端施加的竖直向上的力为0.6N,力的作用是相互的,所以横杆C对浮块M的压力大小为0.6N,方向竖直向下。
[3]浮块重力为
浮块受到竖直向上的浮力,竖直向下重力,横杆C对浮块M竖直向下的压力,由二力平衡原理可得浮块重力为
由可得浮块排开水的体积为
浮块的体积为
因为,所以浮块没有全部浸入水中。
浮块的底面积为
浮块在水下深度是
(3)[4]压缩机工作过程中,电动机主要把电能转化为机械能,有少量电能转化为内能。
[5]当S接通时,电流从通电螺线管上端流入,由右手定值可知线圈的上端是N极,下端是S极。
[6]当相对湿度达到45%RH,电路中电流刚好是20mA时,调控电阻R0的阻值最大。由图5可知此时R=100Ω。R两端电压为
R和R0串联,所以R0两端电压为
R0的最大电阻为
即调控电阻R0的阻值不能超过500Ω。
[7]由图5可知相对湿度越大,湿敏电阻阻值越小。如果要适当提高相对湿度,即当湿敏电阻更小时,通过线圈的电流不会达到20mA,由 可知可以通过增大调控电阻R0的阻值或者减小电源电压U1。
[8]除湿过程中工作电路的总功率为1100W,电源电压是220V,所以电路中电流为
Rg和压缩机串联,所以通过Rg的电流为5A,1h内除湿机的工作时间为
除湿机工作1h Rg消耗的电能为
(4)[9]干衣模式即空气中水蒸气含量少,所以每次的工作时间较长,由于室外的相对湿度较大,室内相对湿度小,每两次除湿工作的时间间隔较小,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
答案第1页,共2页
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