
?6.1電能的獲得和轉(zhuǎn)化-華東師大版九年級科學(xué)上冊同步檢測
一、選擇題
1.為了探究電流產(chǎn)生的熱量跟什么因素有關(guān)系,某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的甲,乙兩裝置。能將兩段阻值不同的電阻絲(R1IA,由焦耳定律可知,當(dāng)電阻和通電時間相同時,通過的電流越大,電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量就越大。故比較相同時間里氣球A與C體積變化情況可探究電流產(chǎn)生的熱量與電流大小有關(guān),故選項C正確,不符合題意;
D.乙裝置中R1、R2并聯(lián),電源電壓不變,時間相同時,根據(jù)Q=t可知,電阻越小產(chǎn)生的熱量越多,因此PC>PD.甲裝置中R1、R2串聯(lián),通過R1、R2的電流相同,時間相同時,根據(jù)Q=I2Rt可知,電阻越大產(chǎn)生的熱量越多,因此PB>PA. ,由(3)分析可知ID>IB,由焦耳定律可知,電阻和通電時間相同時,通過的電流越大,電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量就越大。因此PD>PB; 綜上,四個氣球脹大的程度從大到小的排列順序是CDBA,故選項D錯誤,符合題意。
2.B
【詳解】
南沙某島礁上安裝了太陽能電池板。白天,太陽能電池板吸收太陽能,直接將太陽能轉(zhuǎn)化成電能利用,也可以將多余的太陽能給蓄電池充電,將電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能儲存起來,以便在晚上使用;所以在白天太陽能電池板給蓄電池充電是將太陽能→電能→化學(xué)能;在晚上,蓄電池給探照燈供電,只是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能使用。故選B。
3.D
【分析】
(1)發(fā)電機(jī)是利用電磁感應(yīng)原理工作的,發(fā)電機(jī)的能量的轉(zhuǎn)化是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能;(2)大小和方向都隨時間作周期性的變化的電流叫做交流電,發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速有關(guān).
【詳解】
A. 發(fā)電機(jī)是將機(jī)械能(動能)轉(zhuǎn)化為電能的裝置;故A錯誤;B. 勻速搖動轉(zhuǎn)輪,線圈切割磁感線的角度再變,因此線圈中的電流大小發(fā)生改變,燈泡的亮度發(fā)生改變,故B錯誤;C. 轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速越快,線圈切割磁感線的速度變快,因此線圈中的電流變大,燈燈泡亮度越亮,故C錯誤;D. 發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電流的方向是變化的,并且轉(zhuǎn)輪在一個周期內(nèi)電流力向改變兩次,故D正確。故選D.
4.B
【詳解】
由生活常識可知,臺燈的功率一般比較小,因此造成保險絲熔斷的原因不會是因臺燈的功率過大;臺燈插入插座,開關(guān)閉合時,家中原來亮著的燈全熄滅了,熔絲已熔斷,說明電路發(fā)生短路,只能是臺燈的燈座處發(fā)生短路。
故選B。
5.D
【分析】
(1)漂浮于水面上,要想判斷冰熔化之后,水面是否變化,則需要比較冰塊排開液體的體積跟冰熔化成水后的體積大小;若二者體積相等,則水面不變;若增大,則水面上升;若減小,則水面下降;
(2)保險絲的材料是電阻大、熔點低的合金制成,當(dāng)電路中電流過大時,保險絲會熔斷保護(hù)電路;
(3)摩擦力于有無相對運動趨勢,若有就有靜摩擦力,若無就沒有;
(4)當(dāng)光從大氣層射向地面時,由于介質(zhì)的不均勻,發(fā)生折射。
【詳解】
A.冰漂浮于水面上,則有
------①
冰熔化成水后,其質(zhì)量不變,重力不變,則有
------②
由①②可得:
又,冰熔化為水的體積等于冰排開水的體積,即池塘內(nèi)水位不變,故A錯誤;
B.保險絲的材料是電阻大、熔點低的合金制成,而銅的導(dǎo)電性比較好,熔點較高,因此不宜做保險絲,故B錯誤;
C.如果桌面水平,物體只受支持力和重力,不受摩擦力,故C錯誤。
D.太陽升起時,太陽實際位置在地平線下面,但通過折射我們看見了太陽,故D正確。
故選D。
6.D
【解析】
【詳解】
A.電燈是電能轉(zhuǎn)化為光能和內(nèi)能,故選項A不符合題意;
B. 電視機(jī)是電能轉(zhuǎn)化為光能和聲能,故選項B不符合題意;
C. 電水壺是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故選項C不符合題意。
D.電動機(jī)是將電能轉(zhuǎn)化為動能,故選項D符合題意;
7.C
【詳解】
A. 圖中開關(guān)S2閉合后,發(fā)生電源短路現(xiàn)象,故A不符合題意;
B. 圖中指示燈和電動機(jī)串聯(lián),故B不符合題意;
C. 圖中指示燈和電動機(jī)并聯(lián),S1控制干路,開關(guān)S2控制電動機(jī),故C符合題意;
D. 圖中S1和開關(guān)S2分別控制支路,故D不符合題意。
故選C。
8.CD
【分析】
(1)電動機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;
(2)汽油機(jī)中,做功沖程和壓縮沖程中都存在能量的轉(zhuǎn)化;
(3)核裂變和核聚變都屬于物理變化;
(4)一切物體都有內(nèi)能.
【詳解】
A. 電動機(jī)在工作過程中,將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故A錯誤;
B. 四沖程汽油機(jī)在工作過程中,做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故B錯誤;
C. 核裂變和核聚變的過程中,都沒有生成新物質(zhì),所以不屬化學(xué)變化,應(yīng)該是物理變化,故C正確;
D. 一切物體都有內(nèi)能,所以0℃的冰塊也具有內(nèi)能,故D正確。
故選CD.
9.A
【解析】
【詳解】
由于U=220V,則三種用電器的實際功率:
因為W=Pt,所以三種用電器消耗的電能相同;電視機(jī)將一部分電能轉(zhuǎn)化為光能,電風(fēng)扇中的電動機(jī)將電能大部分轉(zhuǎn)化機(jī)械能,電烙鐵將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。故產(chǎn)生熱量最多的是電烙鐵。A項符合題意、BCD項不符合題意。
10.D
【詳解】
海水下降時,閥門K1關(guān)閉,閥門K2開啟,將空氣吸入氣室;
海水上升時,閥門K1開啟,閥門K2關(guān)閉,壓縮后將空氣推入工作室。
整個過程是海水推動活塞做功,將海水的機(jī)械能轉(zhuǎn)化成了電能。故D正確。
11.B
【詳解】
電阻R1、R2并聯(lián)時,兩電阻功率之比 ;電阻R1、R2串聯(lián)時,兩電阻功率之比
12.A
【分析】
根據(jù)電能的轉(zhuǎn)化特點,進(jìn)行分析解答。
【詳解】
2003年6月1號三峽下閘蓄水,標(biāo)志著三峽水利樞紐開始產(chǎn)生效益。據(jù)估計,三峽的年均發(fā)電量是847億千瓦,這些電能是由水能轉(zhuǎn)化的;結(jié)合題意。故選A。
13.B
【分析】
由電路圖可知,滑動變阻器與燈泡串聯(lián),電壓表測滑動變阻器兩端的電壓,電流表測電路中的電流.
(1)知道燈泡的額定電壓和額定功率,根據(jù)P=UI求出燈泡的額定電流,然后結(jié)合電流表的量程確定電路中的最大電流,根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電阻和電路中的最小電阻,利用電阻的串聯(lián)求出滑動變阻器接入電路中的最小阻值,再根據(jù)P=UI求出該電路的最大功率;
(2)當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻最大時,電路中的電流最小,燈泡的功率最小,根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流,利用P=I2R求出燈泡的最小功率.
【詳解】
由電路圖可知,滑動變阻器與燈泡串聯(lián),電壓表測滑動變阻器兩端的電壓,電流表測電路中的電流。
根據(jù)P=UI可得,燈的額定電流:
I額===0.5A,
∵串聯(lián)電路中各處的電流相等,且電流表的量程為0~0.6A,
∴電路中的最大電流為Imax=0.5A,
該電路的最大功率:
Pmax=UImax=4.5V×0.5A=2.25W,故A錯誤;
由I=得:燈泡的電阻RL===5Ω,電路中的總電阻R===9Ω,
∵串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
∴滑動變阻器接入電路中的最小阻值:
R滑=R?RL=9Ω?5Ω=4Ω,故D錯誤;
當(dāng)滑動變阻器接入電路中的電阻最大時,燈泡的功率最小,此時電路中的電流:
Imin===0.18A,則電流表的示數(shù)變化范圍是:0.18A0.5A,故C錯誤;
燈泡的最小功率:
PL=(I′min)2RL=(0.18A)2×5Ω=0.162W,
故B正確;
故選B.
14.A
【詳解】
由圖示電路圖可知,燈泡與滑動變阻器并聯(lián),電流表測干路電流,電壓表測電源電壓;
A.滑動P向右滑動時,滑動變阻器接入電路的阻值變大,滑動變阻器兩端電壓不變,由歐姆定律可知,通過滑動變阻器的電流減小,燈泡兩端電壓不變,通過燈泡的電流不變,則干路電流減小,電流表示數(shù)減小,選項符合題意;
B.電壓表測電源電壓,電源電壓不變,電壓表示數(shù)不變,選項不符合題意;
C.燈泡兩端電壓不變,通過燈泡的電流不變,燈泡實際功率不變,燈泡亮度不變,選項不符合題意;
D.滑動變阻器兩端電壓不變,滑動變阻器接入電路的阻值增大,由 可知,滑動變阻器功率減小,選項不符合題意。
15.B
【詳解】
A. 電燈是消耗電能而產(chǎn)生光能、內(nèi)能的裝置,故A正確不符合題意;
B. 蓄電池充電是消耗了電能轉(zhuǎn)化為了化學(xué)能,故B錯誤符合題意;
C. 樹上的蘋果逐漸長大是光合作用消耗了太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,故C正確不符合題意;
D. 用煤燒開水,是消耗煤燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為水的熱能,故D正確不符合題意;
16.不可再生 二次
【詳解】
在短時間內(nèi)可循環(huán)再生的能源是可再生能源,在自然界中經(jīng)過億萬年形成,短期內(nèi)無法恢復(fù)且隨著大規(guī)模開發(fā)利用,儲量越來越少的能源是不可再生能源??扇急豢赡茉诙唐趦?nèi)恢復(fù),且儲量越來越少,是不可再生能源。從自然界直接獲取的能源是一次能源,從一次能源轉(zhuǎn)化的能源為二次能源,電能是由水能、風(fēng)能、太陽能等一次能源轉(zhuǎn)化的,是二次能源。
17.傳輸;能量;機(jī)械能;內(nèi)能。
【詳解】
[1][2] 因為電能容易傳輸,而且很容易轉(zhuǎn)化為人們所需要的各種能量,所以被人們廣泛利用;
[3]電流通過電動機(jī)時,消耗了電能,而電動機(jī)輸出了機(jī)械能,所以是電能轉(zhuǎn)化為了機(jī)械能;
[4]電流通過電爐時,消耗了電能,而電爐發(fā)熱,所以是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
18.(1)> (2)煤油 (3)甲 電阻大小
【分析】
(1)根據(jù)影響導(dǎo)體電阻的因素答題;(2)質(zhì)量相同的水和煤油,吸收相同的熱量,煤油的比熱容小,煤油的溫度變化量大.(3)電流產(chǎn)生的熱量跟電流大小、電阻大小、通電時間有關(guān).在電流和通電時間相等時,電阻越大,電流產(chǎn)生的熱量越多.
【詳解】
(1)導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體材料、長度、橫截面積有關(guān),在材料與導(dǎo)體橫截面積相等的情況下電阻與長度成正比;(2)質(zhì)量相同的水和煤油,吸收相同的熱量,煤油的比熱容小,煤油的溫度變化量大。為了在較短的時間內(nèi)達(dá)到明顯的實驗效果,應(yīng)該選用煤油。(3)甲和乙串聯(lián)在電路,電流和通電時間相同,甲電阻大,電流通過甲產(chǎn)生熱量多,溫度計升高快,在電流和通電時間相等時,電阻越大,電流產(chǎn)生的熱量越多。
19.電能
【解析】
【詳解】
電力機(jī)車以及空調(diào)是利用電流做功將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能工作的。
20.B 450 有
【詳解】
(1)[1]電梯超載時,壓敏電阻R2受到的壓力F增大時,其阻值減小,控制電路中的電流增大,從而使電磁鐵的磁性增強(qiáng),磁性達(dá)到一定程度時,銜鐵被電磁鐵吸住,觸點K與觸點B接觸,電鈴報警,電梯不工作。
(2)[2]∵電梯克服乘客的重力做功,在20秒內(nèi)將一位重600牛的乘客勻速提升15米,
∴做功的功率為:
P====450W;
(3)[3]電梯廂內(nèi)站立總質(zhì)量為1000千克的乘客時,電梯受到的壓力等于乘客的重力,即:
F=G=mg=1000kg×10N/kg=10000N
由圖乙,當(dāng)壓力F=10000N,對應(yīng)的壓敏電阻阻值R2=100Ω
∴控制電路中的電流為:
I== =0.03A=30mA,
∵30mA>20mA
∴此時電梯超載。
21.(1)1.08×105J;(2)3600s;(3)216m
【解析】
【詳解】
(1)充滿電后的電能為:
(2)根據(jù)得,若所有電量用于掃地,則可供機(jī)器人持續(xù)正常工作的時間為:
(3)克服摩擦力做到功為:
因為,所以為確保機(jī)器人能順利返回充電,需要充電時離充電座最遠(yuǎn)為:
答:(1)充滿電后共有1.08×105J電能;
(2)若所有電量用于掃地,則可供機(jī)器人持續(xù)正常工作3600s;
(3)為確保機(jī)器人能順利返回充電,需要充電時離充電座最遠(yuǎn)為216m。
22.B A 88kw 無污染(節(jié)能、環(huán)保) 化學(xué)
【解析】
【詳解】
(1)A.金剛石不導(dǎo)電,不能用作接觸點上的材料。A項不符合題意;
B.石墨具有耐高溫,不易氧化,能導(dǎo)電的性質(zhì),可以用作接觸點上的材料。B項符合題意;
C.鋁的熔點低,不耐高溫,不能用作接觸點上的材料。C項不符合題意;
D.銅在受熱時容易被空氣中的氧氣氧化,不能用作接觸點上的材料。D項不符合題意;
(2)錳鋼是一種合金,屬于金屬材料。BCD項不符合題意、A項符合題意。
(3)[1]電車和乘客總的重力為:
電車的牽引力和阻力是一對平衡力,大小相等,牽引力:
拉力做功的功率:
[2]從能源角度考慮,輕軌電車還具有清潔無污染(節(jié)能、環(huán)保)的優(yōu)點;
(4)[3]電動機(jī)在提供動力時消耗電能,得到機(jī)械能,把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;當(dāng)制動減速時,電動機(jī)還可以作為發(fā)電機(jī)為蓄電池充電,將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。
23.2 1.2 4
【詳解】
該光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電的功率:P===2kW,
該光伏發(fā)電系統(tǒng)一天的發(fā)電量:W=10kWh=10×3.6×106J=3.6×107J;根據(jù)W=mq得,m==1.2kg.
由η=可知,燃煤產(chǎn)生的熱量:Q===1.2×108J,由Q=mq可知,燃煤的質(zhì)量:
m===4kg.
24.實像 水導(dǎo)電連通了閃光燈的開關(guān);水底存在壓強(qiáng)觸發(fā)了某個傳感器而使閃光燈發(fā)光 干燥劑 0.1℃
【詳解】
(1)[1]攝像機(jī)的鏡頭相當(dāng)于一個凸透鏡,其成像的原理是:當(dāng)物距大于二倍焦距時,凸透鏡成倒立縮小的實像。
(2)[2]原因一:水是導(dǎo)體,在開關(guān)處連通了電路,使閃光燈打開;
原因二:液體內(nèi)部有壓強(qiáng),在液體壓強(qiáng)的作用下,開關(guān)連通,就像用手觸摸;
(3)[3]放在大米中,大米可以從手機(jī)中吸水,起干燥劑的作用;
(4)[4]三星手機(jī)電池總能量:
W=UIt=UQ=4V×2100mAh=4V×2.1A×3600s=30240J,
由題:
Q吸=W×84%=30240J×84%=25401.6J,
由Q吸=cm△t得:
△t= =≈0.1℃。
25.③ 10.8
【詳解】
當(dāng)電壓表接在A.?B兩點間,電流表接A.?C兩點間,則等效電路圖分別為:
由圖①可知:電壓表通過電阻R1與電源兩極相連,則電壓表測量電源電壓,示數(shù)為6V;
由圖②可知:電壓表通過電流表直接與電源兩極相連,則電壓表測量電源電壓,示數(shù)為6V;
由圖③可知:電阻R1與R2串聯(lián)在電源兩端,電壓表測量R1兩端的電壓,由串聯(lián)電路的總電阻等于各電阻之和得:
R=R1+R2=5Ω+10Ω=15Ω,則I===0.4A,由I=可知:U1=IR1=0.4A×5=2V;
由圖④可知:電壓表和R1與電流表并聯(lián),由于電流表相當(dāng)于導(dǎo)線,則被電流表短路,所以電壓表示數(shù)為0;
由上分析可知電壓表的數(shù)值為2V的電路是③圖;
(2)在②用導(dǎo)線同時把AB、AC連起來,等效電路圖如下:
由圖可知:電阻R1、R2并聯(lián),
電路消耗的總功率:
P=P1+P2=+=+=10.8W,
26.化學(xué) 線粒體 12 ②③ 紙用雙面(答案合理即可)
【詳解】
第一空.水和氫氣不是同一種物質(zhì),因此水分解為氫氣屬于化學(xué)變化;
第二空.植物體實現(xiàn)光化轉(zhuǎn)換的主要器官是線粒體;
第三空.該并網(wǎng)型太陽能發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電功率為2千瓦,光照6小時能發(fā)電12千瓦時;
第四空.①、空氣中氫氣的含量微乎其微,故沒有研究價值;
②、在合適的催化劑作用下,可將地球上最多的物質(zhì)—水分解為氫氣是一種可行的,具有研究價值的方案;
③、提高太陽能的轉(zhuǎn)化效率,是可行的;
故選②③;
第五空.日常生活中節(jié)約能源的措施:紙用雙面,人走燈滅等,人們現(xiàn)在正在積極開發(fā)無污染、可再生的新能源,例如太陽能、風(fēng)能、潮汐能、核能等;環(huán)境污染主要包括空氣污染、水體污染、土壤污染等,根據(jù)空氣污染,保護(hù)環(huán)境的做法或措施有禁止吸煙、不隨地丟垃圾、使用脫硫煤、使用清潔燃料等;
27.解:(1) B
(2)專一
(3) 1 (C6H10O5)n + 7n H2O 12n H2↑+ 6n CO2↑
(4)3.6
(5)③
【詳解】
(1)在燃燒過程中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能.而汽車運動時時的機(jī)械能最終由光合作用的產(chǎn)物,即太陽能轉(zhuǎn)化而來;
(2)混合物中的酶具有高效性、多樣性和專一性;
(3)依據(jù)原子守恒配平可得 1 (C6H10O5)n + 7n H2O =12n H2↑+ 6n CO2↑
(4)汽車每小時至少消耗氫氣的質(zhì)量為
(5)從實用的角度考慮,理論上在常溫下對混合氣體加壓,使之液化分離(在20℃時,將CO2加壓到5.73×106?Pa,即會液化;氫氣在-239.96℃以上溫度時,加高壓也不會液化)更適合在氫動力汽車上應(yīng)用。
28. 燈泡處斷路 B 0.75
【詳解】
(1)[1]燈泡的額定電壓為2.5V,所以電壓表選0~3V的,且與燈泡并聯(lián),如下圖所示:
(2)[2]當(dāng)滑片移到某一位置時,小燈泡突然熄滅,檢查發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)為零,電壓表的示數(shù)接近電源電壓,說明電壓表并聯(lián)部分?jǐn)嗦?,即電路和故障可能是:小燈泡發(fā)生斷路;
(3)[3]圖乙中電壓表的量程為0~3V,分度值為0.1V,示數(shù)為2.2V,額定電壓下燈泡的實際功率和額定功率相等,要測燈泡的額定功率,滑動變阻器的滑片P應(yīng)向B端移動,減小接入電路中的電阻,增大電路中的電流,直至電壓表的示數(shù)達(dá)到2.5V為止;
(4)[4]由圖丙可知,燈泡兩端的電壓UL=2.5V時,通過的電流IL=0.3A,
則燈泡的額定功率PL=ULIL=2.5V×0.3A=0.75W.
29. 0.5 10 燈泡的電阻隨溫度的變化而變化
【詳解】
(1)[1]小燈泡的額定電壓為2.5V,電壓表量程選擇0?3V即可,連接實物圖如右下圖:
(2)[2]小燈泡的額定功率:
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W
[3]小燈泡的電阻:
R===10Ω,
(3)[4]小燈泡工作時發(fā)光、發(fā)熱,溫度很高,對電阻值較大,使得電阻不是定值,所以電路中的電流與電壓不成正比,不是直線。
30.4.2J 30
【詳解】
(1)完全燃燒焦炭放出的熱量:
Q放=m′q=0.14kg×3.0×107J/kg=4.2×106J;
(2)水吸收的熱量:
Q吸=30%Q放=30%×4.2×106J=1.26×106J,
因為Q吸=cm(t?t0),
所以水升高到的溫度:
t==+20=30。
答:完全燃燒140克焦炭能放出的熱量為4.2×106J;
能使30kg、20的水溫度升高到30。
31.(1)56m;(2)69.3%
【分析】
(1)根據(jù)牛頓第二定律求出上升的加速度,結(jié)合位移時間公式求出上升的位移。
(2)電動機(jī)效率,P表示電動機(jī)輸入功率(即額定功率) P1表示電動機(jī)輸出功率;根據(jù)動力系統(tǒng)的電動機(jī)工作電壓U=25V,電流I=3A,電阻R=1Ω,因為電動機(jī)工作時電能沒有全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,大部分電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,所以根據(jù)公式計算電動機(jī)輸入功率;當(dāng)無人機(jī)高空懸停狀態(tài)電機(jī)輸出電流變?yōu)?.5A,根據(jù)公式計算此時的電動機(jī)輸出功率。
【詳解】
(1)由牛頓第二定律可得
代入數(shù)據(jù)解得a=4.5m/s2,在t1=5 s時上升的高度
代入數(shù)據(jù)解得h=56m。
(2)動力系統(tǒng)的電動機(jī)工作電壓U=25V,電流I=3A,電阻R=1Ω,電動機(jī)總電阻
電動機(jī)輸入功率
當(dāng)無人機(jī)高空懸停狀態(tài)電機(jī)輸出電流變?yōu)?.5A,則電壓
電動機(jī)輸出功率
電動機(jī)效率
答:(1)在t1=5s時上升的高度為56m;(2)此時動力系統(tǒng)電機(jī)的效率是69.3%。
32.(1);(2)12Ω,5.6N;(3)①A;②1000W;③252s,70%;(4)80s
【分析】
(1)由電路圖可知,與串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理和歐姆定律可求出在壓力分別為0和10N時對應(yīng)的阻值,根據(jù)壓敏電阻大小隨壓力大小線性變化的特性,即可寫出壓敏電阻元件的阻值與壓力大小F之間的關(guān)系式。
(2)已知在壓力為0時對應(yīng)的阻值,根據(jù)串聯(lián)電路的特點求出電流表滿偏時的阻值;當(dāng)電流表示數(shù)為0.3A時,根據(jù)串聯(lián)電路的特點求出此時的阻值,再根據(jù)壓敏電阻元件的阻值與壓力大小F之間的關(guān)系式求出對應(yīng)的壓力大小。
(3)①由題意可知,溫控開關(guān)閉合,指示燈不亮,而溫控開關(guān)斷開,指示燈亮,則指示燈與溫控開關(guān)并聯(lián),據(jù)此作答。
②根據(jù)求出電路在加熱狀態(tài)時的功率。
③根據(jù)求出水吸收的熱量,由于不計熱損失,即該恒溫控制器消耗的電能等于水吸收的熱量,根據(jù)求出要加熱的時間;由求出該恒溫控制器工作6分鐘消耗的電能,根據(jù)求出該恒溫控制器的效率。
(4)由求出水溫從70℃上升到75℃時水吸收的熱量,根據(jù)求出該恒溫控制器消耗的電能,再根據(jù)求出要加熱的時間,由水溫的下降速度求出水溫從75℃下降到70℃所需時間,恒溫和加熱時間之和即為一個周期。
【詳解】
(1)根據(jù)壓敏電阻大小隨壓力大小線性變化的特性,設(shè)兩者之間的關(guān)系式為
由電路圖可知,與串聯(lián),根據(jù)可得,壓力為0時電路的總電阻
此時壓敏電阻元件的阻值
則有
------①
壓力為10N時電路的總電阻
則此時壓敏電阻元件的阻值
則有
------②
聯(lián)立①②式解得:,;故壓敏電阻元件的阻值與壓力大小F之間的關(guān)系式
(2)電流表滿偏值為0.6A,根據(jù)可得,此時電路的總電阻
則此時的阻值
根據(jù)可得,當(dāng)電流表示數(shù)為0.3A時電路的總電阻
此時壓敏電阻元件的阻值
根據(jù)可知,此時的壓力
(3)①由題意可知,溫控開關(guān)閉合時,指示燈不亮;溫控開關(guān)斷開時,指示燈亮,則指示燈與溫控開關(guān)并聯(lián),且溫控開關(guān)閉合時,指示燈因被短路而不亮,結(jié)合圖示可知,只有A符合題意。
故選A。
②當(dāng)溫控開關(guān)閉合時,電路處于加熱狀態(tài),此時電路中的用電器只有發(fā)熱元件,則電路在加熱狀態(tài)時的功率
③水吸收的熱量
由于不計熱損失,即該恒溫控制器消耗的電能等于水吸收的熱量,根據(jù)可得,需要加熱的時間
該恒溫控制器工作6分鐘消耗的電能
則該恒溫控制器的效率
(4)水溫從70℃上升到75℃時水吸收的熱量
根據(jù)可得,此過程中該恒溫控制器消耗的電能
根據(jù)可得,此過程需要加熱的時間
由于不加熱時,水溫每分鐘下降6℃,則要讓水溫從75℃下降到70℃所需時間
則一個“加熱”和“恒溫”的周期
答:(1)壓敏電阻元件的阻值與壓力大小F之間的關(guān)系式為;(2)當(dāng)壓力時,為使電流表滿偏,的阻值為12Ω,在此阻值下,當(dāng)電阻元件受到的壓力F為5.6N時,電流表示數(shù)為0.3A;(3)①A;②電路在加熱狀態(tài)時的功率是1000W;③從10℃加熱到70℃,需要252s的時間,恒溫控制器的效率是70%;(4)每“加熱”和“恒溫”為一個周期,此周期為80s。
33.(1)0.9A;(2)44歐;(3)7.5× 104焦;(4)1000瓦,電壓低于220V
【詳解】
(1)由P=UI可得,打漿時的工作電流:
I1==≈0.91A;
(2)由P=可得R=,則豆?jié){機(jī)加熱電阻的阻值:
R===44Ω,
(3)豆?jié){機(jī)正常工作做一次豆?jié){,總共消耗的電能:
W=P1t1+P2t2=200W×(1+1)×60s+1100W×(5+3+3)×60s=7.5×105J,
(4)這段時間內(nèi)電流做的功為:
W總=r/kW?h×30r=kW?h=160×3.6×106J=6×104J,
豆?jié){機(jī)的實際加熱電功率:
P===1000W,
電功率1000W
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