王明在家里找到一台全自动豆浆机,铭牌上一些参数看不清楚了,如图甲所示。为了能正确使用这台电器,他将豆浆机和其他用电器连接到家庭电路中,然后进行如下实验观察:将豆浆机开关接通后,当豆浆机正常加热时,电能表在3分钟内恰好转动300转,断开豆浆机开关后,电能表在3分钟内恰好转动120转。已知他家电能表上标有3000R/k.Wh(表示每消耗1千瓦时的电能,电能表的转盘转3000转),家庭电路的电压为220V,王明做实验的时间内,家中其他用电器的用电情况没有变化。图乙是豆浆机的主要结构:中间部位是一个带动刀头的电动机,用来将原料进行粉碎打浆;外部是一个金属圆环形状的电热管,用来对液体加热煮沸。图丙是豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中电热管和电动机交替工作时的“P-t”图像。(假定豆浆机电热管的阻值都不随温度变化)
求:⑴豆浆机的加热功率P1;
⑵豆浆机正常加热时电热管的电阻;(结果保留一位小数)
⑶豆浆机正常工作做一次豆浆,总共消耗的电能。
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。
如图所示电路中,电源两端的电压为6V,且保持不变,定值电阻R1、R2的阻值不随温度变化。电阻R1=5Ω,滑动变阻器的最大阻值为R3。闭合开关S、S1,断开开关S2,将滑动变阻器的滑片P移到b端,电阻R1两端电压U1=1.2V。
(1)求通过滑动变阻器的电流大小;
(2)求滑动变阻器的最大阻值;
(3)当开关S、S1和S2都闭合时,将滑动变阻器滑片P移动到a端,测得干路电流为1.5A,求电阻R2的阻值。