如图所示,电源两端电压变,电阻R1= 4Ω。当只闭合开关S、S2、S3时,电流表示数为I1;当只闭合当开关S、S3时,电压表V2的示数为12V;当只闭合当开关S时,电流表示数为I3,电压表V1的示数为4V。I1:I3 = 5:1。求:
(1)画出各状态的等效电路图;
(2)只闭合当开关S时,电阻R3在5min内消耗了多少电能。
图甲是某款电热水龙头。即开即热、冷热兼用。图乙是它的原理电路。R1、R2为电热丝,通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路,从而实现冷水、温水、热水之间切换。有关参数如下表。不考虑温度对电阻丝的影响,请回答下列问题:
(1)开关置于2时,水龙头放出的水是 (选填“冷”、“温”或“热”)水。此时电路中的电流时多大?
(2)水龙头放热水时,正常工作60s,消耗的电能是多少?
(3)R2的电阻多大?
物理科代表和班长就放学后是否关教室里的饮水机的问题发生争执,班长认为不应关机,因为第二天重新开机给冷水加热既费时又会消耗更多的电能;物理科代表认为应该关机,理由是饮水机在放学后从17:00到第二天08:00共15h期间会间歇性加热,白白消耗电能,反复加热的水也不利于身体健康.
次日早晨,他俩先观察到如图所示的饮水机有加热和保温两个档位,铭牌数据如下表.然后启动饮水机,将热水箱中的30℃的冷水加热到90℃,用时10min.他俩继续观察,发现保温28min后加热器会重新加热,2min后又回到保温状态.(饮水机始终在额定电压下工作)
水桶容量 |
20L |
热水箱水量 |
1kg |
额定电压 |
220V |
加热功率 |
500W |
保温功率 |
50W |
(1)热水箱中30℃的冷水加热到90℃所吸收的热量是多少?[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
(2)将热水箱中30℃的冷水加热到90℃消耗的电能是多少?
(3)通过计算比较谁的做法更节能.(假设放学时饮水机刚好处于保温状态,工作过程中间歇加热的规律不变)
如图所示电路中,小灯泡标有“6V 6W”字样,当S1、S2闭合,S3断开时,小灯泡正常发光;当S1、S2断开,S3闭合时,电流表示数为0.6A.求:
(1)电源电压;
(2)电阻R的阻值;
(3)若S1、S3闭合,S2断开,求电阻R消耗的电功率.
某物理兴趣小组的同学,用煤炉给10kg的水加热,同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线.若在6min内完全燃烧了2kg的煤,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),煤的热值约为3×107J/kg.求:
(1)煤完全燃烧产生的热量;
(2)经过6min时间加热,水所吸收的热量;
(3)煤炉烧水时的热效率.
如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变,阻值分别为R1、R2的定值电阻其阻值不随温度变化,滑动变阻器的最大阻值为R3。当闭合开关S、S1,断开开关S2,滑动变阻器的滑片P滑至中点时,电压表的示数为U1,滑动变阻器的电功率P1=2.4W,电流表的示数为I1;当闭合开关S和S2,断开开关S1,滑动变阻器的滑片P滑至端点A时,电压表的示数为U2,电路的总电功率P2=2.88W,电流表的示数为I2;当所有开关都闭合,滑动变阻器的滑片P滑到端点B时,电路的总电功率为 P3。已知:,求:
(1)R2与R3的阻值之比;
(2)U1与U2之比;
(3)总电功率P3。