【題目】圖甲為某款新型電飯煲,額定電壓為220V,它采用了“聰明火”技術(shù),智能化地控制不同時(shí)間段的烹飪溫度,以得到食物最佳的營養(yǎng)和口感,圖乙為其電路原理圖,R1和R2為電阻不變的電熱絲,S1是自動(dòng)控制開關(guān).將電飯煲接入220V電路中,在電飯煲工作的30min內(nèi),它消耗的電功率隨時(shí)間變化的圖象如圖丙所示.求:
(1)0~30min,電飯煲產(chǎn)生的總熱量;
(2)S和S1均閉合,電路中的總電流;
(3)在不同電壓下,電飯煲從開始工作到S1第一次自動(dòng)斷開產(chǎn)生的熱量相同.用電高峰期,當(dāng)實(shí)際電壓為198V時(shí),使用該電飯煲,從開始工作到S1第一次自動(dòng)斷開需要多長時(shí)間.

【答案】
(1)解:由電路圖可知,當(dāng)開關(guān)S和S1都閉合時(shí),電路為R1與R2并聯(lián),電飯煲的功率較大;

同理可知,只閉合開關(guān)S、斷開S1時(shí),電路為R1的簡單電路,電飯煲功率較;

由圖乙可知,工作30min中,

P1=440W時(shí)的功率時(shí)間t1=15min=900s,P=660W時(shí)的功率時(shí)間t2=30min﹣15min=15min=900s,

由Q=W=UIt可得,0~30min內(nèi)電飯煲產(chǎn)生的總熱量:

Q=Q1+Q2=W1+W2=P1t1+Pt2=440W×900s+660W×900s=9.9×105J


(2)解:當(dāng)S和S1均閉合時(shí),電阻R1與R2并聯(lián),電飯煲的功率較大,

由P=UI可得,電路中的總電流:

I= = =3A


(3)解:電飯煲正常工作時(shí),由圖丙可知,電飯煲從開始工作到S1第一次自動(dòng)斷開時(shí)的時(shí)間t=10min=600s,

此過程中產(chǎn)生的熱量:

Q′=W=Pt=660W×600s=3.96×105J,

電飯煲最大功率時(shí)電路中的總電阻:

R= = = Ω,

因在不同電壓下,電飯煲從開始工作到S1第一次自動(dòng)斷開產(chǎn)生的熱量相同,

所以,由Q=W= t可得,在實(shí)際電壓是198V時(shí)電飯煲工作的時(shí)間:

t′= = ≈740.7s


【解析】(1)由電路圖可知,當(dāng)開關(guān)S和S1都閉合時(shí),電路為R1與R2并聯(lián),電路中的總電阻最小,根據(jù)P= 可知,電飯煲的功率較大;同理可知,只閉合開關(guān)S、斷開S1時(shí),電路為R1的簡單電路,電路中的電阻較大,電飯煲功率較。桓鶕(jù)圖乙可知工作30min中兩種情況下的工作時(shí)間,根據(jù)Q=W=UIt求出兩種情況下產(chǎn)生的熱量,然后得出答案;(2)當(dāng)S和S1均閉合時(shí),電阻R1與R2并聯(lián),電飯煲的功率較大,根據(jù)P=UI求出電路中的總電流;(3)由圖丙可知,電飯煲從開始工作到S1第一次自動(dòng)斷開時(shí)的時(shí)間,根據(jù)Q=W=UIt求出產(chǎn)生的熱量,又知道正常工作時(shí)電飯煲的最大功率,根據(jù)P= 求出電路的總電阻,根據(jù)Q=W= t求出實(shí)際電壓為198V時(shí)的工作時(shí)間.

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(3) 改變?nèi)肷浣,繼續(xù)保留光的傳播路徑,最后紙板上留下了很多條光路,無法區(qū)分哪條反射光線與哪條入射光線對應(yīng),為了避免這一問題出現(xiàn),實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該怎樣做呢?_______________

(4) 如果紙板與平面鏡不垂直,入射光沿紙板照射后將會出現(xiàn)的現(xiàn)象是_____________

(5) 海若將一缺角的紙板按如圖乙所示方式放置,讓光沿直線AO入射,接著她以ON 軸旋轉(zhuǎn)缺角紙板,發(fā)現(xiàn)無論缺角紙板旋轉(zhuǎn)到哪個(gè)角度,反射光都只出現(xiàn)在入射光所在的紙板上,在缺角紙板上沒有顯示出反射光.這一現(xiàn)象說明了_________________

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