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)
如图甲是某型号的电热炉,图乙是其电路结构简图,通过控制档位开关Sa、Sb可以获得四档加热功率,已知电阻丝R1的阻值为44Ω,不计温度对R1、R2阻值的影响。
(1)当开关Sb断开,Sa与触点1接通时,求通过开关Sa的电流;
(2)当开关Sb断开,Sa与触点2接通时,电热炉对1kg水加热7min,水温升高30℃,求电热丝R2的阻值。已知消耗的电能有75%被水吸收,水的比热容为4.2×103J/(k•℃)
(3)若开关Sb闭合时,电热炉的电功率总比Sb断开时大,请比较R1、R2阻值的大小关系,并写出分析过程。
2016年9月,世界上最大的“升船电梯”﹣﹣三峡升船机试运行成功。实现了“小船坐电梯”过坝。某次试航时,总质量为3000t的游轮从大坝上由江面驶入升船机的承船厢,随后升船机历时8min将邮轮从海拔高度为156m的上游江面,沿竖直方向运送至海拔高度为60m的下游江面,已知水的密度为1.0×103kg/m3。
(1)求游轮下降的平均速度大小;
(2)若游轮驶入承船厢后,箱内水深为5m,求承船厢底部受到水的压强。
(3)求游轮下降过程中,油轮重力做的功及功率。
随着人们网上购物量的剧增,一种充电机器人当起了快件投递员。已知机器人携带快件满载时总重G=13500N,以10m/s的速度匀速直线行驶时,所受平均阻力f为0.03G。
(1)求机器人匀速直线行驶过程中的功率;
(2)假设给机器人提供1度的电能,可供其匀速直线行驶8km,求机器人工作时的效率;
(3)机器人靠摄像头来识别道路,为防止镜头上雾,需贴一张电热膜,电路如图所示。已知电热膜的额定电压22V,额定功率4.84W.为满足不同季节使用的需要,还可以通过调节滑动变阻器R,使电热膜的功率在额定功率的25%~100%之间变化,请求出R的最大阻值。
容器A及其中的液体总质量为2kg,底面积为2cm2,将测力计下质量为0.5kg的物块B浸入液体后(液体未溢出),测力计示数如图所示。(g=10N/kg)求:
(1)物块B所受浮力;
(2)容器A对地面的压强(不计测力计的重)。
2017年5月,中国首次成功试采可燃冰。资料显示:1立方米的可燃冰在常温常压下释放164m3的天然气。小红设想若用可燃冰作燃料替代电热水器烧水一定很节能!已知教室里热水器每天需将30kg、20℃的水烧开(1标准气压下)。若不计热量损失,则该教室里每年(365天)需消耗多少可燃冰。(q天然气=7.0×107J/m3,计算结果保留两位小数)