(3)为了把温度控制在40℃左右,设定在水温低于40℃时自动加热,在水温达到40℃时停止加热,求此时滑动变阻器R1消耗的电功率。 29.物理学中常用磁感应强度(用字母B表示)来描述磁场的强弱,它的国际单位是特斯拉(符号是T),为了研究“电磁铁产生的磁场强弱与什么因素有关”设计了如甲所示的电路, R2的阻值为10Ω,R为磁敏电阻.其阻值随磁感应强度B变化的图像如图乙.
(1)当S1断开,S2闭合时,电压表的示数为3V,则此时电流表的示数为多少A?
(2)再闭合S1,移动滑动变阻器R1的滑片,当电流表示数为0.2A时,求该磁敏电阻所在位置的磁感应强度?
(3)保持R1的滑片位置不变,换线圈匝数更多的电磁铁,放在同一位置,电流表示数变小,就得到结论:线圈匝数越多,电磁铁磁性越强.对吗?为什么?
压轴题07答案
1.小明家的饮水机具有自动加水和加热两种功能,烧水时,先按一下加水按钮,自吸泵把水从水桶抽到壶内,当壶内水位达到规定容量时,自吸
泵自动停止抽水;再按一下加热按钮,加热装置将对壶内的水加热。如图所示.“控制电路”中的热敏电阻R1的阻值随温度变化的曲线如图所示.电磁铁线圈电阻可忽略不计,“饮水机”共安装有2根加热电热丝和一根保温电热丝,当电磁铁线圈中电流大于或等于50mA时,继电器的衔铁被吸合,使加热电路断开,保温电路工作。当线圈中的电流小于或等于40mA时,继电器的衔铁被释放,使加热电路闭合.电磁继电器的电源两端电压U=6V,饮水机的参数如表所示已知水的比热容c水
=4.2×103 J/(kg· ℃),水的密度ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg,电热水机的铭牌数据如表.
(1)电磁继电器的接线柱________(M/N)应与家庭电路的火线相连。 (2)如果自吸泵抽水效率为60%,求自吸泵将1.2 L水提升0.5 m消耗的电能_____.
(3)加热电路中2根“220V 600W”电热丝的合理连接方式是___________( 并联/串联)
(4)为了实现温度控制,饮水机加热电热丝(图中未画出)应该选择接在以下的____。
A.AD端 B.BC端 C.AB端 D.CD端
(5)假设饮水机内水温达到90℃时,温控电路就将电路切换到保温状态,此时滑动变阻器的阻值为__________Ω。
(6)现将滑动变阻器R2的阻值适当调小,则该饮水机的保温范围将比原来____(大/小).
【答案】M 10J 并联 C 70 小 【解析】 【详解】
(1)由于开关控制火线,而电磁继电器衔铁相当于开关,所以,电磁继电器的接线柱M应与家庭电路的火线相连; (2)由??m知道,1.2L水的质量是:m=ρ水 V=1.0×103 kg/m3 V×1.2×10-3m3 =1.2kg,
如果自吸泵抽水效率为60%,则η=W?W?W,
总总总所以,自吸泵将1.2L水提升0.5m消耗的电能是:
W总?mghW有Ghmgh??1.2kg?10N/kg?0.5m=10J;
60%(3)根据题意知道,当继电器的衔铁被吸合,使加热电路断开,保温电路工作;当继电器的衔铁被释放,使加热电路闭合,所以,加热电路与保温电路是并联关系,而安装的2根加热电热丝工作时为了互不影响,也应是并联关系。
(4)当电磁铁线圈中电流大于或等于50mA时,继电器的衔铁被吸合,使加热电路断开,保温电路工作,由图1知道CD端接保温电热丝;当线圈中的电流小于或等于40mA时,继电器的衔铁被释放,使加热电路闭合,由图1知道AB端应接2根“220V 600W”的电热丝(表示其额定电压为220V),又由表中数据知道,加热功率为1200W,故每根电热丝正常工作的功率为600W;
(5)由图2知道,当饮水机内水温达到90℃时,热敏电阻R1 =50Ω,由于当电磁铁线圈中电流大于或等于50mA时,继电器的衔铁被吸合,使加热电路断开,保温电路工作,由电阻的串联和欧姆定律知道,此时电
I?路的电流是:
U6V?=0.05A,解得此时滑动变阻器的阻值是:R1?R滑50Ω?R滑R滑 =70Ω;
(6)现将滑动变阻器R2 的阻值适当调小,由于加热和保温切换时的电流大小均不变,由欧姆定律知道,总阻值R不变,由串联电路的电阻规R=R2 +R1,律知道,所以,当R2 增小时,加热和保温切换时的R1均增大,但两状态之间R1的变化量相等,由图2知道保温范围变小了。 2.图甲是电梯结构的示意图,它主要是由轿厢、滑轮、配重、缆绳及电动机等部件组成,小明家住21楼,他乘电梯从1楼匀速上升到21楼用时60s,已知每层楼的高度为3 m.小明重500 N,轿厢重4500 N,动滑轮和细绳的重力以及摩擦力均忽略不计,针对此过程,解答下列问题.
(1)拉力F的功率为多大____?(g取10 N/kg) (2)动滑轮A提升小明的机械效率为多少_____?
(3)图乙是该电梯超载报警系统工作原理图,在工作电路中,当电梯没有超载时,触点K与触点A接触,闭合开关S,电动机正常工作;当电梯超载时,触点K与触点B接触,电铃发出报警铃声,即使闭合开关S,电动机也不工作.在控制电路中,已知电源电压为8 V,保护电阻R2= 100Ω,电阻式压力传感器R1的阻值随乘客压力(F压)大小变化如图丙所示,电磁铁线圈的阻值忽略不计,当电磁铁线圈电流超过0.02 A时,电铃就会发出警报声.
①由图丙可知,电梯承载的人越多,电阻式压力传感器R1受到的压力越大,电阻___________,当电流达到0.02A时,衔铁被吸下,电铃发出警报声;
②若乘客人均重为600 N,该电梯最多可以乘载多少人______? ③在安全的前提下,如果想增大该电梯的载重量,可以怎样改变控制电路_____?
【答案】5000W 10% 越小 13 增大R2或减小电源电压 【解析】
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