0.8×103/(kg?℃)]
解:(1)由图知,只闭合开关S时,两电阻串联;当开关S、S1都闭合时,R2被短路,只有R1工作,此时电阻最小,根据P=模式下,电路中的电流: I=
=
=1A;
可知此时电路的功率最大,处于高温除霜模式,除霜
(2)除霜模式下1min消耗的电能: W=UIt=100V×1A×60s=6000J, 后视镜玻璃吸收的热量:
Q=cm△t=0.8×103/(kg?℃)×0.5kg×6℃=2400J, 除霜模式下,电路的加热效率: η=×100%=
×100%=40%。
答:(1)除霜模式下,电路中的电流为1A; (2)除霜模式下,电路的加热效率为40%。
2.(2019齐齐哈尔,30)如图甲是文文同学家新买的一台冷暖空调扇,其内部简化电路如图乙所示,R1、R2均为发热电阻,R1的阻值为110Ω,M是电动机。开关S1闭合后,当S2接1、2时吹冷风;当S2接2、3时吹温风;当S2接3、4时吹热风,此时空调扇的总功率为1100W.已知:电源电压为220V,c冰=2.1×103J/(kg?℃)。求:
(1)吹冷风时,在空调扇内加入冰袋会使吹出的风温度变低,若冰袋内冰的质量为lkg,温度从﹣16℃升高到一6℃时,冰从周围吸收的热量是多少?
(2)吹冷风时,电动机正常工作1h消耗的电能为0.11kW?h,此时通过电动机的电流是多少?
(3)吹热风时,R2的电阻是多少?
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【答案】解:(1)冰吸收的热量为:
Q吸=c冰m冰△t=2.1×103J/(kg?℃)×1kg×[﹣6℃﹣(﹣16℃)]=2.1×104J; (2)开关S1闭合后,当S2接1、2时吹冷风,此时只有电动机工作, 由W=UIt可得,通过电动机的电流为:
I冷===0.5A;
(3)电动机的功率为:
P电动机===0.11kW=110W,
当S2接3、4时吹热风,此时电动机、R1、R2并联, 因并联电路各支路两端的电压相等, 则R1消耗的功率:
P1===440W,
已知此时空调扇的总功率为1100W,则消耗R2的功率为: P2=P﹣P电动机﹣P1=1100W﹣110W﹣440W=550W,
由P=可得,R2的阻值为:
R2===88Ω。
答:(1)吹冷风时,冰从周围吸收的热量是2.1×104J; (2)吹冷风时,通过电动机的电流是0.5A; (3)吹热风时,R2的电阻是88Ω。
3.(2019攀枝花,33)某科技小组探究如图甲所示电路中的滑动变阻器R的电功率P与电流表A的示数I之间的变化关系,得到P与I之间的关系如图乙所示。图甲中R0为定值电阻,
电源电压不变。求:
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(1)滑动变阻器R消耗的最大功率为多少;
(2)滑动变阻器R的阻值为多大时,滑动变阻器R消耗的功率最大; (3)滑动变阻器R两端电压UR与电流表示数I的关系式。 【答案】(1)滑动变阻器R消耗的最大功率为4W;
(2)滑动变阻器R的阻值为4Ω时,滑动变阻器R消耗的功率最大; (3)滑动变阻器R两端电压UR与电流表示数I的关系式为UR=8V-4Ω×I。
4.(2019贵阳,28)如图所示电路,电源电压恒为8V,小灯泡标有“6V 3W”字样。若不考虑温度对灯泡电阻的影响,闭合开关S,求:
(1)小灯泡的额定电流;
(2)小灯泡正常发光时,滑动变阻器R接入电路的阻值。
(3)移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为3V时,小灯泡的实际功率。 解:
5(2019宁夏,17)小明家中的电热水水壶坏了,他在网上查到两种外形基本相同的电热水壶的铭牌如图表11所示:
(1)用品牌2的电热水壶烧开一壶水用时6分钟,则电热水壶消耗了多少电能?
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(2)小明认为“品牌1”这款电热水壶功率小,更省电。从节能的角度考虑,你认为他的这种想法合理吗?为什么?
【答案】(1)2.4×105J (2)这种想法不合理。功率反映的是做功的快慢,要烧开同样多的水,两种电热器需要消耗的电能一样多,不存在节约了电能。由于功率小的电热器加热时间较长,过程中水散失的热量要多些,所以反而要费电些。 .
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