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题文

某科技兴趣小组设计了一个简易保温箱,电路原理如图甲所示,虚线框内为加热电路部分,闭合开关 S ,加热电路给保温箱加热, R 1 为定值电阻, R 2 为可变电阻(可变电阻是阻值可以调整的电阻器,其阻值可在0和最大阻值之间调节); L 是电阻不计的温度传感器,作用相当于一个温控开关,当温度高于某一设定值时,传感器发出信号,电源断开,停止加热:当温度低于某一设定值时,传感器发出信号,接通电源加热,从而使箱内温度保持在一定范围内。已知,电源电压恒为 24 V ,保温箱工作时加热电路的最大功率为 144 W ,最小功率为 24 W

(1)求 R 1 的阻值;

(2)在某探究活动中,需要利用保温箱把 3 kg 干泥土从 20 ° C 加热到 28 ° C .已知加热电路释放的热量有 20 % 被干泥土吸收,干泥土的比热容 c = 0 . 84 × 10 3 J / ( kg ° C ) ,求加热所需要的最短时间;

(3)调节可变电阻 R 2 为某一阻值,闭合开关一段时间后,观察发现加热电路工作 20 s 后温度传感器会切断电源,停止工作 10 s 后,温度传感器又接通电源加热,如此反复工作程序如图乙所示,在此工作程序下, 5 min 内保温箱消耗电能 9600 J ,求可变电阻 R 2 的阻值。

科目 物理   题型 计算题   难度 中等
知识点: 电功率的计算 热量的计算 欧姆定律的应用 电阻的串联
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如图所示,轻质柱形容器甲、乙放置在水平地面上,已知甲、乙的底面积分别为2S、S。甲容器中装有3×10-23的水,A点离水面0.2米。

(1)求甲容器中的水的质量,A点水的压强。
(2)将乙容器中注入密度为的液体后,甲、乙两液面相平,深度均为,再将密度为、体积为的物体A放入甲容器中,将密度为、体积为的物体B放入乙容器中(液体不溢出)。已知甲容器对地面的压强是乙容器对地面压强的3倍。求的表达式

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如图所示,放置在水平地面上的两个物体A和B均为实心正方体,物体A的体积为10-33,物体B的边长为0.2米。物体A的密度为2×103千克/米3,物体B的质量为10千克。求:

(1)物体A的质量mA
(2)物体B对水平地面的压强pB
(3)在保持物体A、B原有放置方式不变的情况下,只在竖直方向上施加一个多大的力可以让两物体对地面压强相等?

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与酒精密度之间的大小关系,即

如图所示,质量均为2.4千克的薄壁圆柱形容器A和B放在水平地面上,底面积分别为2×10-22和1×10-22。容器A中盛有0.1米高的水,容器B中盛有质量为1.6千克的酒精。(ρ酒精=0.8×103千克/米3)求:

①容器B中酒精的体积V酒精
②容器B对水平地面的压强pB
③现有质量相等的甲、乙两实心物块,若将甲浸没在水中、乙浸没在酒精中后,两液体均未溢出,且两液体各自对容器底部压强的变化量相等,求甲、乙的密度ρ、ρ之比。

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