小明家的电热饮水机,有加热和保温两种工作状态,饮水机热水箱内水温达到92℃时开关S1自动断开,处于保温状态;当水温降至一定温度t时,S1又闭合重新加热.饮水机的铭牌数据与电路原理图如下:
热水箱水量 |
额定电压 |
加热时功率 |
保温时功率 |
2kg |
220V |
440W |
40W |
(1)求电阻R1的阻值;
(2)求正常加热时通过饮水机的电流;
(3)在无人取水情况下,饮水机重新加热一次的时间为5min.加热一次消耗的电能是多少?重新加热前的水温是多少?【不计能量损失,c水=4.2×103J/(kg·℃)】
如图所示,电源电压保持不变,电流表使用0~0.6A的量程,电压表使用0~3V的量程,定值电阻R1=5Ω,灯泡电阻R2=8Ω,滑动变阻器的最大阻值R3=20Ω.
(1)开关S1断开,S2闭合,电流表示数为0.25A,电压表示数为2.5V,求电源的电压和滑动变阻器接入电路的电阻值;
(2)将开关S1闭合,S2断开,移动滑动变阻器的滑片,为了保证电流表和电压表不超过其量程,滑动变阻器接入电路的电阻值只能在什么范围内变化?
如图所示,一根不可伸长的轻细绳绕过滑轮,一端固定在墙壁上,另一端固定在物体上,绳与水平面平行,物体A重150N,与水平面的滑动摩擦力是45N,在水平拉力F的作用下,物体沿水平直线匀速前进2m,若不计滑轮的摩擦和质量,则拉力F的大小是多少?F做的功是多少?
2014年全面施工的龙岩大桥建成后,将超过法国的本艾因大桥成为世界上最重的转体结构大桥,其效果图如图甲所示。高架桥限速60km/h,主桥长340m,引桥总长1449m。
(1)为监控龙岩大桥上行驶的车辆是否超速,可以在桥面布点安装工作原理如图乙所示的传感电路。传感器A、B采集车辆经过它们正上方时的时间间隔t给计算机系统进行处理,若超速,则启动违章拍照。若L0=10m,试计算t小于多少秒时,系统启动架设在桥面上方的照相机C对超速车辆拍照。
(2)假设一辆轿车从一侧引桥驶入龙岩大桥。
①若轿车在正桥水平桥面上急速行驶,则根据轿车呈现的流线型外形可判断,轿车对桥面的压力 (填“大于”、“等于”或“小于”)轿车的总重,其解释原理是气体的流速越大的地方,气体的压强就越 。
②若轿车以80kW的恒定功率通过一侧引桥用时50s,则轿车通过该引桥时所做的功是多少焦耳?
(3)物理学中常把实际的研究对象抽象为“物理模型”,引桥可以看作是斜面机械模型。如图丙所示,若斜面的高度H一定,斜面的长度L可以改变,试推导:在不考虑摩擦时,用平行于斜面的拉力F将重为G的物体匀速拉上斜面顶端,L越长,F越小。
某简易电吹风简化电路如图所示,其主要技术参数如下表,在家庭电路使用中:
额定电压 |
220V |
额定功率 |
热风时:990W |
冷风时:110W |
(1)当电吹风吹冷风时,通过电动机的电流多大?若电动机电阻R1为1Ω,则40s内电流通过电动机产生的热量是多少焦?
(2)当电吹风吹热风时,电热丝R2的电功率是多少瓦?电热丝R2的电阻值是多少欧?
小明同学观察了市场上的“测重仪”后,画出了如图所示的原理图。A为托盘,P为金属滑片且固定在托盘下的轻质弹簧上,并能随轻质弹簧一起上下滑动,当托盘中不放物体时,P位于R的最上端。已知R0=5Ω,R的最大阻值为25Ω,电源电压恒为3V。问:
(1)图中的质量表用什么电表改装较为合适:。
(2)当开关S闭合,不称量物体时,通电lmin电阻R消耗的电能是多少?
(3)若称量质量为m的物体时,滑片P被下压五分之一的长度,那么,小明设计的“测重仪”能称量物体的质量最大是多少?(“测重仪”的刻度是均匀的)