额定电压
220 V
额定 低温档 440 W 功率 高温档 1100 W
图T5-12
4.[2019·宿迁]某电器厂设计了一种具有高、中、低温三挡的家用电火锅,该火锅产品铭牌如下表所示,电路图如图T5-13所示。
(1)当开关S1断开,S2接a时,该电火锅选用 (选填“高温”“中温”或“低温”)挡工作。 (2)当电火锅使用中温挡正常工作时,电路中电流是多大?接入电路的电热丝的阻值是多少?
(3)用电火锅高温挡在额定电压下烧水7 min,电流做了多少功?若电热丝产生的热量全部被水吸收,在标准大气压下,能使1 kg、初温为20 ℃的水温度升高多少?[c水=4.2×10 J/(kg·℃)] 额定电压
高温挡
额定功率
880 W
440 W
220 W
220 V 中温挡
低温挡
3
图T5-13
9
5.[2019·连云港]中国天才科学家曹原,在2018年3月5日,成功实现了石墨烯的“超导电实验”,破解了困扰全球物理学界107年的难题,为超导研究打开了一扇新的大门,可能成为常温超导体研究的里程碑,超导应用即将走进我们的生活。现有一个小型水电站,如图T5-14所示,发电机提供的电压U=250 V,保持恒定,通过输电线向较远处用户输电,输电线的总电阻R0=0.15 Ω。闭合开关S,若发电机提供给电路的总功率P=50 kW。 (1)求通过输电线的电流I和输电线上损耗的热功率P0。 (2)求用户得到的功率P1和输电效率η。
(3)若将输电线改为超导输电线,在保证用户得到以上功率不变的情况下(此时可在用电器前端加一调压装置,以保证用电器能正常工作),与原来相比,每天节省的电能可供一个额定功率P2=1 kW的电饭煲正常工作多少天?(假设电饭煲每天工作2小时)
图T5-14
10
6.[2019·宜昌]我国“华为”公司是当今世界通信领域的龙头企业,在手机及其他通信设备的设计制造方面掌握了诸多高新科技成果。以手机为例,华为“Mate 20 Pro”不仅采用4200 mA·h超大容量电池,并且采用“超级快充”技术,不到半小时就可把电池充达一半以上,极大地方便了人们的使用。已知该电池的部分参数如下表所示。
(1)表格中的电池“容量”,是哪几个物理量进行了怎样运算的结果?
(2)如图T5-15所示的两个充电器,一个标注“输出5 V 600 mA”,另一个标注“输出5 V 4 A”,其中有一个是快速充电器。假设充电效率为90%,选用快速充电器将电池从零充满需要多长时间?
(3)有人发现,超级快充的充电线比普通手机充电线要粗一些,请你从线路安全的角度来分析为什么有这样的区别。
电池名称 锂离子电池 电压 容量
3.7 V 4200 mA·h
图T5-15
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7.[2019·南京]在综合实践活动中,科技小组设计了一个由压敏电阻控制的报警电路。如图T5-16所示,电源电压恒为18 V,电阻箱最大阻值为999.9 Ω。报警器(电阻不计)通过的电流达到或超过10 mA会报警,超过20 mA会损坏。压敏电阻Rx在压力不超过800 N的前提下,其阻值随压力F的变化规律如下表所示。
压力F/N 电阻Rx/Ω
0 580
50 560
100 540
150 520
200 500
250 480
300 460
… …
(1)为不损坏元件,报警电路允许消耗的最大功率是多少?
(2)在压敏电阻Rx所受压力不超过800 N的前提下,报警电路所选滑动变阻器的最大阻值不得小于多少? (3)现要求压敏电阻受到的压力达到或超过200 N时,电路报警。按照下列步骤调试此报警电路:
①电路接通前,滑动变阻器滑片P置于b端;根据实验要求,应将电阻箱调到一定的阻值,这一阻值为 Ω;
②将开关向 (填数字)端闭合,调节 ,直至 ; ③保持 ,将开关向另一端闭合,报警电路即可正常使用。
(4)对(3)中已调试好的报警电路,现要求压敏电阻受到的压力达到或超过700 N时,电路报警,若电源电压可调,其他条件不变,则将电源电压调为 V即可。
图T5-16
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