【題目】某生態(tài)園設(shè)計了模擬日光和自動調(diào)溫系燒,實現(xiàn)照明、保溫和加熱的功能,其原理如圖所示,電源電壓恒為220V,R1和R2是兩個電熱絲(不考慮溫度對電阻的影響),R2=30Ω,L是標(biāo)有“220V 160W”的照明燈泡,白天有日光的時候,只開啟該系統(tǒng)的保溫功能并連續(xù)工作10h,此時R1與R2的電功率之比為1:3,晚上溫度較低的時候,需開啟加熱和照明功能.燈泡正常發(fā)光此狀態(tài)下系統(tǒng)也需連續(xù)工作10h,q沼氣=1.8×107J/m3,請解答下列問題:

(1)晚上工作時電路的總功率是多大?

(2)若一天中工作的20h內(nèi)電熱絲放出的熱量完全由該生態(tài)園自產(chǎn)的沼氣提供,其熱效率為50%,則每天需要完全燃燒多少m3的沼氣?

【答案】(1)5000W;(2)24.2m3

【解析】

試題分析:(1)由題知,白天有日光時,系統(tǒng)處于保溫狀態(tài),燈泡不工作,此時兩開關(guān)應(yīng)斷開,兩電阻R1、R2串聯(lián),總電阻最大,總功率最小;由串聯(lián)電路的特點可知,通過兩電阻的電流相等,且R1與R2的電功率之比為1:3,由P=I2R可得: ===,由題知R2=30Ω,所以R1=10Ω;晚上系統(tǒng)處于加熱狀態(tài),且燈泡正常工作,由電路圖可知,此時兩開關(guān)應(yīng)都閉合,燈泡L與R1并聯(lián);由并聯(lián)電路的特點可知,此時U=U1=220V,且燈泡正常工作,所以R1的功率:P1′===4840W,所以晚上工作電路的總功率:P=P+P1'=160W+4840W=5000W;(2)由串聯(lián)電路的特點和P=可得,白天系統(tǒng)在保溫狀態(tài)時電熱絲的總功率:P保溫===1210W,由題可知白天和晚上系統(tǒng)的工作時間相同,則一天內(nèi)電熱絲放出的熱量:Q=W=P1′t+P保溫t=(P1′+P保溫)t=×10×3600s=2.178×108J,由沼氣燃燒的熱效率為50%可得:50%Q=Q,由Q=qV可得需要燃燒沼氣的體積:V====24.2m3。

練習(xí)冊系列答案
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【題目】最早提出“日心說”的是(  )
A.哥白尼
B.伽利略
C.牛頓
D.托勒密

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【題目】在水平地面上,工人用100N的水平推力推動重150N的箱子,4s內(nèi)前進了6m,在這個過程中,木箱所受重力對木箱做功為J;工人對木箱做功為J;人的功率為W.

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【題目】一未裝滿橙汁的密閉杯子,先正立放在桌面上(如圖B),然后反過來倒立在桌面上(如圖A),兩次放置橙汁對杯底的壓強分別是pA和pB , 密閉杯子對桌面的壓力分別是FA和FB , 密閉杯子對桌面的壓強分別是p1和p2 , 則pApB , FAFB , p1p2 . (選填“=”或“<”;“>”)

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【題目】對于物體放在一個平面鏡前或一個凸透鏡前所成的像,下列說法正確的是( 。
A.平面鏡和凸透鏡都能成實像
B.平面鏡和凸透鏡都能成虛像
C.平面鏡和凸透鏡都能成放大的像
D.平面鏡和凸透鏡都能成縮小的像

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【題目】如圖所示,電源電壓12V保持不變,小燈泡L的規(guī)格為”6V 3W”,滑動變阻器的最大阻值為12Ω,電流表的量程為0~3A.當(dāng)開關(guān)S1、S2都斷開時,小燈泡L恰能正常發(fā)光,R1的阻值為 Ω,當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合時,要保證電路各元件安全,整個電路電功率的變化范圍是 W.

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【題目】小強用兩根鎳鉻合金絲在探究導(dǎo)體的電阻與橫截面的關(guān)系時,除了要保持溫度相同外,還需要保持不變的物理量有

A. 電壓 B. 電流 C. 長度 D. 橫截面積

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【題目】小明扔出籃球的運動軌跡如圖所示(P、Q相對水平地面的高度相同;空氣阻力不能忽略).

(1)籃球向上飛行的過程中,動能;(選填“增加”、“不變”或“減少”)
(2)籃球在P處的重力勢能Q處的重力勢能;籃球在P處的機械能Q處的機械能;(均選填“大于”、“等于”或“小于”)
(3)籃球碰到地面時,發(fā)生形變而具有的能叫做 , 它是由籃球的什么能轉(zhuǎn)化而來?

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【題目】小明和同學(xué)打乒乓球時,注意到乒乓球臺上的球不小心就會滾到臺下,落地點時時遠(yuǎn)時近.小明思考:若運動著的小球從桌上滾落后,小球的落地點到桌子的水平距離可能與哪些因素有關(guān)呢?他的猜想如下:

猜想一:小球的落地點到球臺的水平距離s可能與小球離開桌面的速度大小有關(guān);

猜想二:小球的落地點到球臺的水平距離s可能與桌子的高度H有關(guān).

然后,小明選取了鋼球并用高度可調(diào)的桌子與斜面組成如圖所示的裝置,并進行了實驗,得到了部分?jǐn)?shù)據(jù)如表.

同一鋼球,H=1.2m

次數(shù)

小球高度h/m

落地點到桌子的水平距離s/m

1

0.1

0.65

2

0.2

0.96

3

0.3

1.16

(1)在實驗中讓鋼球從桌上的斜面不同高度由靜止?jié)L下,其目的是:

(2)分析表中數(shù)據(jù)你可得到的結(jié)論是:

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