如图所示是一种电压力锅简易原理图,A为密闭锅体,锅盖面积为400cm2。R1为工作时的加热电阻,L为指示灯,其电阻为20Ω,R2为保温电阻,S1为电源开关,S2为压力开关,闭合S1后,电路通过R1对电力压力锅加热,当锅内气体压强达到设定值时,水开始沸腾,锅底向下移动,压力开关与触点a断开,并与 b点接通,起到控压控温的目的,此时保温电路的总功率为20W。
表一 水的沸点T与气体压强p 的关系 |
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T/℃ |
100 |
105 |
110 |
112 |
114 |
116 |
118 |
120 |
p/kpa |
101 |
121 |
143 |
154 |
163 |
175 |
187 |
199 |
表二 电压力锅的铭牌 |
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额定电压 |
加热功率 |
压强设定值 |
220 V |
1000W |
175kpa |
(1)当锅内121kpa时,锅内气体对锅盖的压力是多少?
(2)保温电阻R2的阻值多大?
(3)已知锅内水的质量为m,初温为T0、比热容为c,为了求出电压锅从开始加热到锅气压到设定值时的效率,只要测出闭合开关S1到电路中 的时间为t,就可推导出效率的表达式η= (用已知量表示)
直流电动机提升重物,电源电压为110V且保持不变,电路中的电流为6A,质量为60㎏的重物在电动机的带动下以0.9m/s的速度匀速竖直上升,不计各处摩擦 。
请计算:(1)电动机的耗电功率;
(2)电动机的机械功率:
(3)电动机的发热功率;
小王家新买的电热淋浴器的铭牌如右表所示。小王按说明书要求给淋浴器装满水,通电正常工作50 min,观察到淋浴器上温度计示数由23℃上升到43℃。
求: (1)在加热过程中,水箱中水吸收的热量是多少J?[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
(2)电热淋浴器加热过程中消耗的电能是多少J?
(3)该电热淋浴器的效率是多少?
一辆载重汽车的车厢容积为4m×2m×0.5m,额定载重量为4t。问:
(1)如果车厢装满泥沙(泥沙的体积等于车厢容积),汽车所载货物受到的重力为多少?已知泥沙的密度为2×103 kg/m3.(g=10N/kg)
(2)为了行车安全,汽车不能超载,如果不超载,此车最多能装多少立方米的泥沙?
在图所示的电路中,电源电压为15伏且不变,电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2上标有“30Ω 1A”字样。闭合电键S,电压表V的示数为9伏。求:
①电流表A的示数。
②变阻器连入电路中电阻R2的阻值。
③如果电源电压可以改变,求符合下列要求的电源电压的变化范围。要求:在电表选择合适量程的情况下,移动滑片P,使两个电表的指针都能达到量程满刻度值。
质量为1千克的柱形薄壁容器放在水平面上,底面积为0.01米2,高为0.6米,装有0.5米深的酒精(ρ酒精=0.8×103千克/米3), 如图所示。求:
①酒精对容器底部的压强。
②容器对水平面的压强。
③在酒精中放入一个固体,保持酒精不溢出,使酒精对容器底部压强的增加量最大的情况下,同时使容器对水平面压强的增加量最小,请计算固体的质量,并判断固体密度ρ固与酒精密度ρ酒精之间的大小关系,即ρ固 ρ酒精。