在物理综合实践活动中，小明和小亮合作测量电磁灶的加热效率。他-优题课

在物理综合实践活动中，小明和小亮合作测量电磁灶的加热效率。他们关闭家中的其他用电器，只让电磁灶接入电路中烧水，水的质量为 $2 kg$ 。小明负责观察电能表（如图），小亮负责用温度计测量水的温度。 $5 \min$ 电能表上的转盘转了 $200 r$ ，水的温度恰好升高了 $50^{°} C$ ．求解下列问题：

（1）水吸收的热量是多少？ $[c_{水} = 4.2 \times 10^{3} J / (kg \cdot^{\circ} C})]$

（2）电磁灶的实际功率是多少

（3）电磁灶烧水的效率是多少？

科目物理题型计算题难度较难

知识点：能量利用效率热量的计算实际功率电功与热量的综合计算

如图所示电路，电源电压 $U$ 不变，灯 $L_{1}$ 、 $L_{2}$ 上都标有“ $3 V$ ”字样，且灯丝阻值不变， $R_{1}$ 是定值电阻。闭合开关 $S_{1}$ 后，依次进行如下操作：①开关 $S_{2}$ 接1、2，移动滑片 $P$ ，使电压表 $V_{1}$ 示数为 $3 V$ ，此时电流表示数为 $0.3 A$ ；②开关 $S_{2}$ 接2、3，电流表示数为 $0.4 A$ ；③开关 $S_{2}$ 接4、5，电流表示数仍为 $0.4 A$ ，电压表 $V_{2}$ 示数为 $2 V$ 。

请解答下列问题：

（1）灯 $L_{1}$ 、 $L_{2}$ 的额定功率分别是多少？

（2）小科根据上述实验数据，计算 $R_{1}$ 的阻值，分析如下：

操作①中， $L_{1}$ 与 $R_{0}$ 串联， $L_{1}$ 两端电压为 $3 V$ ，通过 $L_{1}$ 的电流大小为 $0.3 A$ 。

操作②中， $L_{1}$ 与 $R_{1}$ 并联后（可看作一个阻值变小的电阻）与 $R_{0}$ 串联，通过 $L_{1}$ 与 $R_{1}$ 的总电流大小 $I$ 为 $0.4 A$ ．假设此时 $L_{1}$ 两端电压为 $U_{1}$ ，通过的电流为 $I_{L 1}$ 。

可求得 $R_{1} = \frac{U_{1}}{I_{1}} = \frac{U_{1}}{I - I_{L 1}} = \frac{3 V}{0.4 A - 0.3 A} = 30 Ω$

老师指出：求解 $R_{1}$ 时，代入的“ $3 V$ ”” $0.4 A$ ”“ $0.3 A$ ”三个数据中有错误。请你指出错误的数据：　，并正确求解 $R_{1}$ 。

（3）当开关 $S_{2}$ 接4、5时，滑片 $P$ 怎样移动才能使 $L_{2}$ 正常工作？（要求说明移动方向和变化的阻值大小）

2019年4月15日起正式实施电动自行车新国家标准，小金买了一辆按新国标生产的电动自行车（如图），部分参数如表所示，已知小金质量为60千克，假定电动自行车在水平骑行过程中受到的阻力始终为总重的0.08倍。

项目	参数
最高车速（千来 $/$ 小时）	25
整车质量（千克）	40
电动自行车最大功率（瓦 $)$	400

（1）车轮上刻花纹的目的是　　；

（2）小金在水平地面骑行时，车轮与地面的总接触面积为50厘米 $^{2}$ ，则骑行的电动自行车对地面产生的压强是多少帕？

（3）小金在水平公路上骑电动自行车，匀速行驶10千米过程中克服阻力做了多少功？

（4）若小金骑行过程中电动车以最大功率输出，匀速行驶时的车速为多少？

项目	参数
最高车速（千来 $/$ 小时）	25
整车质量（千克）	40
电动自行车最大功率（瓦 $)$	400

（1）车轮上刻花纹的目的是　　；

（2）小金在水平地面骑行时，车轮与地面的总接触面积为50厘米 $^{2}$ ，则骑行的电动自行车对地面产生的压强是多少帕？

（3）小金在水平公路上骑电动自行车，匀速行驶10千米过程中克服阻力做了多少功？

（4）若小金骑行过程中电动车以最大功率输出，匀速行驶时的车速为多少？

如图是一电动机提升物体的示意图，电源电压为120伏。电动机将一个质量为50千克的物体1秒内匀速上提0.9米，电路中的电流为5安培， $(g$ 取10牛 $/$ 千克）

（1）求该电动机工作1秒钟所产生的电热。

（2）求电动机线圈阻值。

（3）当该重物上升到一定高度时，电动机的转子突然被卡住，为什么这种情况

下电动机容易烧坏？

如图所示电路，电源电压为 $5 V$ 不变，定值电阻 $R_{0}$ 阻值为 $5 Ω$ ，滑动变阻器 $R$ 上标有“ $20 Ω 1 A$ ”字样，灯 $L$ 标有“ $3 V 1.2 W$ ”，电压表量程为 $0 ~ 3 V$ ．（不考虑灯丝电阻的变化，且保证各元件均安全）求：

（1）当 $S_{1}$ 闭合、 $S_{2}$ 接 $b$ ，灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是多少？

（2）保持滑动变阻器滑片位置不动，当 $S_{1}$ 闭合、 $S_{2}$ 接 $a$ 时， $R_{0}$ 的电功率是多少？

（3）当 $S_{1}$ 闭合、 $S_{2}$ 接 $a$ 时， $R_{0}$ 的最小电功率是多少？