图甲是家庭常用的电饭锅,其内部电路如图乙所示,R1是加热电阻,R2是限流电阻。煮饭时,接通电源(220V),闭合手动开头S1,电饭锅处在加热状态。电饭锅内食物温度达到103°时,开关S1会自动断开,断开后若无外力作用则不会自动闭合;S1断开后,电饭锅进入保温状态,S2是一个自动温控开关,当锅内食物温度达到80℃时会自动断开,温度低于70℃时会自动闭合。已知水的比热容为4.2×l03J/ (kg.℃)。
请简答下列问题
(1)铭牌上所标加热时额定功率是1000W,求电饭锅加热时R1的阻值。
(2)若在一个标准大气压下将温度为20℃,质量为2. 5kg的水浇开需要16min40s,求电饭锅正常工作时电能转化为内能的效率是多少?
(3)若电饭锅中加入一些水(1标准大气压).将手动开关Sl闭合,若无外力作用于Sl,水是否会烧干?请说明原因。
如图所示电路中,电源两端电压保持不变,设灯丝电阻不随温度变化。R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。当开关S1断开,S2闭合,滑动变阻器的滑片P在A端时,标有“5V 2.5W”字样的灯泡L正常发光,定值电阻R1消耗的电功率为P1;当开关S1断开,S2闭合,调节滑动变阻器的滑片P至某一位置时,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2;保持滑动变阻器的滑片P的位置不变,闭合开关S1、S2后,滑动变阻器消耗的电功率为P2。已知U1∶U2=2∶5,P1∶P2=5∶8。
求:(1)灯泡L的阻值RL;
(2)电源电压U
将1kg初温为20℃的水加热到100℃,水吸收了多少热量?[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
道闸又称栏杆机、挡车器,是现代停车场管理的智能化高科技产品,主要应用于各类停车场、封闭式管理小区出入口等场所。图甲所示的是某停车场安装的道闸结构示意图,合金制作的空心栏杆,通过固定装置安装在箱体,能绕固定轴O转动90°,固定轴到箱底的高度为h,箱体固定在地面上。弹簧通过连接钢丝一端固定在箱体底面,另一端固定在固定装置上的A点,使用时弹簧保持竖直。可以使栏杆在水平位置和竖直位置间转动。弹簧自重G弹簧=30N,钢丝重忽略不计,固定轴到弹簧的距离是OA=20cm。通过调节连接钢丝的长度,使弹簧的长度为l1=80cm,这时栏杆在水平位置平衡。在栏杆的重心位置上安装了5N重的警示牌,需要调节连接钢丝长度,改变弹簧的拉力,使栏杆仍然在水平位置平衡。栏杆与固定装置总重为G栏杆,重心B点到O点距离为1.2m,若弹簧的长度l与拉力F拉的关系图象如图乙所示。
求(1)栏杆和固定装置总重G栏杆;
(2)第二次弹簧的长度。
如图所示电路,小灯泡标有“6V 0.3A”,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器,电源电压保持不变。当开关S闭合,滑动变阻器滑片P位于a点时,小灯泡正常发光,其电功率为PL,电压表V2的示数为Ua,R1与R2的电功率分别为P1a、Pa,电路的总电功率为P总;当滑动变阻器的滑片P移动到b点时,小灯泡的电功率为PL/,电压表V2的示数为Ub,R1与R2的电功率分别为P1b、Pb,电路的总电功率为P总/。若P总∶P总/=3∶2,PL∶PL/= 9∶2,P1a-P1b=0.75W,Pb-Pa=0.95W。
求:⑴小灯泡正常发光时灯丝的电阻和定值电阻R1的阻值
⑵电压表V1的示数
⑶电压表V2的示数Ua和Ub。
质量为0.2kg的热水,温度从40℃升高到90℃,吸收的热量是多少?
[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]