从2011年5月11日起,执行酒驾重罚新规定。交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理相当于图23所示。电源电压恒为9 V,传感器电阻R2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小,当酒精气体的浓度为0时,R2的电阻为80 Ω。使用前要通过调零旋钮(即滑动变阻器R1的滑片)对测试仪进行调零,此时电压表的示数为8 V。求:
(1)电压表的示数为8V时,电流表的示数为多少?
(2)电压表的示数为8V时,滑动变阻器R1的电阻值为多少?
(3)调零后,R1的电阻保持不变。某驾驶员对着测试仪吹气10 s,若电流表的示数达到0.3A,表明驾驶员醉驾,此时电压表的示数为多少?
电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量,反映材料导电性能的优劣.某种材料制成的长1m、横截面积是1mm2的导线的电阻,叫做这种材料的电阻率.影响物质材料电阻率的因素很多,一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大,半导体材料的电阻率则随温度的升高而减小,PTC元件由于材料的原因有特殊的导电特性.
一个由PTC元件做成的加热器,实验测出各温度下它的阻值,数据如下:
t/℃ |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
R/k![]() |
14 |
11 |
7 |
3 |
4 |
5 |
6 |
8 |
10 |
14 |
16 |
通电后,加热器在发热的同时,电在向外界放热,当它的发热功率PR和它向四周散热的功率PQ相等时,加热器温度保持稳定。下图中方格纸上为发热功率PR和散热功率PQ与温度t之间关系的图像(曲线为PR,直线为PQ)
①由图像可知,加热器工作时的稳定温度为℃;
②加热器的恒温原理为:当温度稍高于稳定温度时,加热器电阻(选填“增大”、“减小”或“不变”),发热功率散热的功率(选填“大于”、“小于”或“等于”),温度将下降;当温度稍低于稳定温度时,则反之,从而保持温度稳定.
(2)如图甲是由某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图像,若用该电阻与电源(由两节新干电池串联组成)、电流表(量程为0~5mA)、电阻箱R′串联起来,连接成如图乙所示的电路,用该电阻做测温探头,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“金属电阻温度计”.
①电流刻度较大处对应的温度刻度;(填“较大”或“较小”)
②若电阻箱阻值R′=450,则丙图中空格处对应的温度数值为℃.
如图是小宇家新买的一台快速电水壶,这台电水壶的铭牌如下图。为了测量该电水壶烧水时的实际功率,小宇用所学知识进行了如下实验:关掉家里所有用电器,将该电水壶装满水,接入家庭电路中,测得壶中水从10℃上升到30℃所用的时间是100s,同时观察到家中如图的电子式电能表耗电指示灯闪烁了160imp。请根据相关信息解答下列问题。〔c水=4.2×103J/(kg· ℃)〕
(1)电水壶中水吸收的热量为多少J;
(2)电水壶消耗的电能为多少J;
(3)电水壶烧水时的实际功率为多少W;
(4)电水壶加热的效率;
(5)通过比较实际功率与额定功率大小关系,简要回答造成这种关系的一种可能原因。
利用如图所示的滑轮组把重180N的物体匀速提高10m,已知滑轮组机械效率是80%(不计绳重和摩擦),求:
(1)提升重物时做的有用功为多少?
(2)作用在绳子自由端的拉力为多大?
(3)用此滑轮组匀速吊起重为455N的物体时,滑轮组的机械效率是多大?
电热饮水机有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关S0自动控制),从说明书上收集到如下数据及如图所示的电路原理图。
热水箱容量 |
2L |
额定电压 |
220V |
加热时的功率 |
400W |
保温时的功率 |
40W |
(1)请分析说明温控开关S0断开时,饮水机处于哪种工作状态?
(2)求电阻R1的阻值;
(3)求电热饮水机在加热状态下的工作电流。
在一次课外活动中,小明同学对家用电磁炉进行了相关的观察和研究,并记录了电磁炉及他家电能表的有关数据,如下表:
观察对象 |
有关记录 |
研究活动 |
电磁炉的铭牌 |
U额=220V P额=1KW |
①用电磁炉加热一壶水;(水的质量m=2Kg,初温是t=30℃) ②关闭家里其它用电器,只将该电磁炉接入电路烧水,观察电能表,表盘在5min内转了150r,此时用温度计测得水的温度为50℃ |
电能表的铭牌 |
220V 10(40)A 50HZ 2000r/KW·h |
已知水的比热容为c=4.2×103J/(Kg·℃),吸热公式为Q=cm△t,请你根据小明同学在活动中获得的有关资料,求解在这段时间内:
水所吸收的热量;
电磁炉的实际功率;
电磁炉烧水的效率。