【題目】某興趣小組設(shè)計(jì)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(kāi)關(guān)L線圈中的電流等于或大于20mA時(shí),磁控開(kāi)關(guān)L的簧片吸合簧片與線圈電阻不計(jì),當(dāng)線圈中的電流小于20mA時(shí)簧片斷開(kāi),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(kāi)關(guān)S閉合時(shí):

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(shí),磁控開(kāi)關(guān)的簧片恰好吸合?

(2)當(dāng)線圈中的電流等于20mA時(shí),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(shí)R1的功率之比為25:9,求R1R2的比值。

【答案】(1)1cd(2)4.2×105J(3)3:2

【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(shí),磁控開(kāi)關(guān)L的簧片吸合,電路中只有R1,根據(jù),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) 求吸收的熱量;

(3)由(2)兩種狀態(tài),根據(jù),對(duì)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。

(1)因當(dāng)磁控開(kāi)關(guān)L線圈中的電流等于或大于20mA時(shí),磁控開(kāi)關(guān)L的簧片吸合(簧片與線圈電阻不計(jì)),根據(jù)歐姆定律,電路的總電阻:

因R0=82Ω,由電阻的串聯(lián),光敏電阻:,由表中數(shù)據(jù)可知,此時(shí)光強(qiáng)E達(dá)到1cd;

(2)由題意,當(dāng)線圈中的電流等于20mA時(shí),磁控開(kāi)關(guān)L的簧片吸合,因不計(jì)簧片與線圈電阻,R2短路,電路只有R1;當(dāng)磁控開(kāi)關(guān)L的簧片斷開(kāi)時(shí),R2與R1串聯(lián),由串聯(lián)的電阻規(guī)律此時(shí)電路的總電阻變大,根據(jù),因電源電壓不變,故此時(shí)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:

;

(3)由(2)知,電路只有R1時(shí)為加熱狀態(tài),兩電阻串聯(lián)時(shí)為保溫狀態(tài),根據(jù):

,對(duì)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: ﹣﹣﹣﹣﹣﹣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:(1)1cd(2)4.2×105J(3)3:2。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】將標(biāo)有“2V1W”字樣的小燈泡(燈絲電阻不變)和標(biāo)有“20Ω1A”字樣的滑動(dòng)變阻器連接在如圖所示的電路圖中,其中電源兩端電壓恒為4.5V,電流表量程為0﹣0.6A,電壓表量程為0﹣3V.閉合開(kāi)關(guān),為保證電路安全,在移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片過(guò)程中,下列說(shuō)法中正確的是( 。

A. 電流表示數(shù)變化范圍是0.375A﹣0.5A

B. 電壓表示數(shù)變化范圍是2.4V﹣3V

C. 滑動(dòng)變阻器阻值變化范圍是5Ω﹣20Ω

D. 電路的最大功率是2.25W

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【題目】課本中的插圖“太陽(yáng)能涼帽,電池板把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為扇葉的動(dòng)能”(如圖),引發(fā)了小聰一些聯(lián)想,他的下列表達(dá)錯(cuò)誤的是( 。

A. 太陽(yáng)能實(shí)質(zhì)上是太陽(yáng)內(nèi)部核反應(yīng)釋放出的能量

B. 太陽(yáng)能為“二次能源”,也是不可再生能源

C. 太陽(yáng)光中的可見(jiàn)光是電磁波

D. 太陽(yáng)光可以在真空中傳播

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【題目】如圖所示,對(duì)于圖中所描述的物理現(xiàn)象,下列分析不正確的是

A. 甲圖中小孩下滑過(guò)程中臀部發(fā)熱是通過(guò)做功改變物體的內(nèi)能

B. 乙圖中試管內(nèi)的水蒸氣推動(dòng)塞子沖出時(shí),水蒸氣的內(nèi)能減小

C. 丙圖中兩個(gè)底部光滑的鉛柱緊壓結(jié)合在一起說(shuō)明分子間沒(méi)有斥力

D. 丁圖中冰棒“冒”出的“白氣”是水蒸氣液化形成的

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【題目】如圖所示,將邊長(zhǎng)為10cm,質(zhì)量為8kg的正方體合金塊用細(xì)繩掛在輕質(zhì)杠桿的A處,杠桿可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),在B點(diǎn)施加拉力F=80N,方向如圖所示,杠桿在水平位置平衡,已知OA:AB=2:3,則下列說(shuō)法正確的是(sin37°=0.6;cos37°=0.8;g=10N/kg)

A. 合金塊的密度是8×103kg/m3

B. A點(diǎn)受到繩的拉力為32N

C. 物體對(duì)地面的壓力為80N

D. 物體對(duì)地面的壓強(qiáng)為5.6×103Pa

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【題目】在探究蹄形磁體周圍磁場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)中,老師將玻璃板平放在磁體上,并均勻地撒上一層鐵屑,輕敲玻璃板,鐵屑就會(huì)有序地排列起來(lái),如圖。對(duì)實(shí)驗(yàn)中有關(guān)現(xiàn)象的分析不正確的是( 。

A. 撒鐵屑的目的是將原來(lái)不存在的磁場(chǎng)顯示出來(lái)

B. 鐵屑在磁場(chǎng)中被磁化成一個(gè)個(gè)小磁體

C. 輕敲玻璃板,鐵屑由于具有慣性會(huì)與玻璃板分離

D. 輕敲玻璃板,鐵屑與玻璃板分離后,不受摩擦力,鐵屑在磁力作用下排列有序

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【題目】小明在做“觀察水的沸騰”實(shí)驗(yàn)時(shí),用到的器材如下:鐵架臺(tái)、燒杯、溫度計(jì)、秒表、硬紙板、石棉網(wǎng)等。

(1)組裝器材時(shí)如何確定鐵圈(石棉網(wǎng))的高度?_____。

(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)用溫度計(jì)測(cè)出不同時(shí)刻水的溫度,并記錄在如表中,其中第3min時(shí)溫度計(jì)的示數(shù)如圖甲所示,示數(shù)為_____

時(shí)間/min

0

1

2

3

4

5

6

7

溫度/℃

80

84

88

96

98

98

98

(3)某時(shí)刻觀察到燒杯中出現(xiàn)圖乙所示的現(xiàn)象,表明水_____沸騰。

(4)請(qǐng)?jiān)趫D丙方格紙上畫(huà)出水的溫度隨時(shí)間變化的圖象。

___

(5)小明回家后發(fā)現(xiàn)媽媽正在燉湯,湯沸騰后媽媽將火調(diào)小,湯仍在沸騰。小明又把火調(diào)得更小,這時(shí)雖還在加熱,湯卻不沸騰了你覺(jué)得不沸騰的原因是_____。

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【題目】如圖是磁帶錄音機(jī)錄音原理的示意圖。錄音時(shí),動(dòng)圈話筒將聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)送到錄音磁頭;錄音磁頭是一個(gè)蹄形電磁鐵,它的磁性強(qiáng)弱隨電信號(hào)變化,將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為磁信號(hào);錄音磁帶貼著錄音磁頭移動(dòng),上面的磁粉被磁化,聲音信號(hào)被記錄在磁帶上。關(guān)于磁帶錄音機(jī)錄音過(guò)程,下列說(shuō)法正確的是

A. 話筒將聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)利用了電流的磁效應(yīng)

B. 錄音磁頭將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為磁信號(hào)利用了電流的磁效應(yīng)

C. 話筒將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲信號(hào)利用了電流的磁效應(yīng)

D. 錄音磁頭將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為磁信號(hào)利用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在如圖所示的電路中,電源電壓為3V,當(dāng)開(kāi)關(guān)S 1 、S 2 都閉合時(shí),則(

A. 電壓表的示數(shù)為3V B. 電流表被燒壞

C. L1 不亮,燈L2 D. 兩只燈泡都將被燒壞

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