学习了电学知识后,某科学兴趣小组开展制作"电热水壶"的项目化学习。
【项目任务】制作一款电热水壶。经过小组同学讨论后确定电热水壶的要求如下:
容积: ;
功能:①加热:②保温;
性能:能在7分钟内将 水从 加热到 (不计热量损失)。
【方案设计】为实现上述功能,同学们利用两个不同阻值的电阻 进行设计,其中方案一如图所示。利用方案一中的器材,请将方案二的电路补充完整。
【器材选择】若该壶是按照方案一设计的,根据项目任务中的性能要求,选择的加热电阻阻值最大为多少欧姆? ,
【方案反思】有同学认为电器设计还应考虑使用安全,从安全角度提出一条设计建议 。
【项目制作】
图甲是某种压力秤的电路原理示意图,电压表(量程为0~3V)可对应显示压力的大小。已知R0=100Ω,电源电压U=4.5V保持不变,压力传感器R的阻值随所受的压力变化的图像如图5-1乙所示。(设踏板的重力忽略不计)
(1)当一个重力大小为600N的中学生站在压力秤上时,电压表的示数为多少伏特?
(2)此时电路所消耗的总功率为多少瓦特?
一只标有“6V、3W”的小灯泡,接在如图所示的电路中,设电源电压和灯丝电阻均不变,
求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻是多少?
(2)当滑动变阻器连入电路中的电阻为6Ω时,闭合开关后小灯泡恰能正常发光,求电源电压是多少?
(3)如果换一电源及额定电压为8V的灯泡,当闭合开关S,滑动变阻器的滑片P滑到中点c时,灯泡正常发光,此时灯泡的电功率为P,当滑片P滑到b端时,灯泡的实际功率为P′,已知P:P′=16:9,求所换电源的电压?(设所换电源电压和灯丝电阻均不变 )
某坦克重力为4×105N,履带的着地面积为5m2。若坦克以20m/s的速度在平直的路面上匀速行驶10min,发动机的输出功率为900kW。试求:
(1)坦克静止在水平路面时,对路面的压强是多少?
(2)匀速行驶10min,坦克发动机所做的功是多少?
(3)匀速行驶时,坦克发动机的牵引力是多少?
用不等臂的天平来称量某物体,当物体放在左盘里,往右盘加m1的砝码时天平平衡;当把同一物体放在右盘里,往左盘里加m2的砝码时,天平平衡。试根据杠杆平衡条件证明:物体的实际质量:
明明家最近在装修新房子, 卫生间里准备装一种电热水器, 目前市面上有两种电热水器供家中选择, 一种是传统的预热式电热水器, 如图甲,其部分参数如表。另一种是即热式电热水器,如图乙,它没有储水箱,体积小巧。冷水进入热水器后,分4~6路被大功率电热管加热,然后再汇合成一路从出水喷头流出,随着温度设定及出水量的不同,加热功率可从4000W~7000W变化。它较传统的热水器优点在于:即开即热;不开不加热,节能;且加热效率高达96%以上。请解答:
(1)一般情况下,热水淋浴要求水温升高30℃,请计算预热式电热水器装满水后,正常工作将水加热到可以淋浴的温度,水需要吸收多少J的热量?需要通电加热多长时间?
(2)即热式电热水器的额定电压也是220V,请计算它在加热水达到最大功率时,家庭电路干路中增加的电流是多少A?(精确到0.1A)
(3)明明调查发现他家房子电能表、空气开关、墙内导线的相关参数分别为“220V 40A”、“220V 30A”、“220V 40A”。请分析他家能否安装这种即热式电热水器。若不能,还想安装如何解决。