小明设计了如图甲所示的多功能电饭煲模拟电路,能实现“煮饭时保持高温快煮,快煮后自动保温”。
【电路简介】
工作电路: 为电源开关; 为定时器开关,其闭合后自动开始计时,计时结束后自动断开,不再闭合; 为可调电阻; 为电饭煲内的电热丝。
控制电路:电磁继电器 和 完全相同, 和 是分别安装在电饭煲内的热敏电阻,它们的阻值随温度的变化如图乙所示,当温度达到 时, 吸引弹性衔铁使 断开,当温度降到 时, 释放弹性衔铁使 闭合。
【快煮模式】闭合开关 ,电饭煲进入快煮模式直至定时开关 自动断开。在快煮过程中温度将维持在 ,工作电路的电热丝在高功率和低功率之间切换,其功率随时间变化如图丙所示。
【保温模式】开关 断开后,电饭煲进入保温模式,最后温度维持在 。
(1)由图丙可知,电饭煲在 分钟快煮过程中,电热丝高功率加热的时间为_____分钟。
(2)若 接入电路的阻值为 欧, 阻值为 欧,工作电路电源电压为 伏,则电饭煲完成一次快煮,电热丝 消耗的电能为多少焦?
(3)请结合图甲、乙说明开关 断开后,电饭煲实现自动保温的工作原理。
在《空气的存在》一课中,教材里设计了如图所示的活动:“用粗铁丝做的夹子夹住空易拉罐,并向空易拉罐中倒入少许水。然后对易拉罐加热,有大量水汽逸出时,把易拉罐开口朝下扣在冷水中(不要扣入得太深),观察现象。”如果实验现象能成为空气存在的证据,活动中应该看到什么现象?请你解释产生这一现象的原因。
自动上水电热水壶因其方便取水越来越受到人们的喜欢。取水时,只要闭合取水开关,水泵在电动机的带动下,就能将水抽到壶内,如图甲。
(1)电热水壶的水泵原理与图乙相似。图乙中,当泵壳里的水被高速旋转的叶轮甩出时,转轴附近就形成了一个低压区,水在 的作用下,通过进水管进入泵壳。当水离开出水口后,由于 ,会继续向上运动
(2)自动取水时,将1升水抽高0.5米灌入电热水壶中需要5秒,则电动机抽水时的功率至少为多少瓦?
(3)某电热水壶的额定电压为220伏,加热功率为1100瓦,保温功率为55瓦,工作电路如图丙。制作电热水壶时,所选用电热丝 、 的阻值分别为多少欧姆?
风是永不枯竭的能源。自古以来风能就受到人们的青睐,帆船、风车都是对风能的利用。现在,由于电能的广泛利用,风力发电得到世界各国的高度重视。
(1)风力发电机是根据 原理制成的。为提高捕获风能的效率,叶片设计是风力发电机研制的核心技术之一,叶片截面制成图甲的形状,当风以图乙所示的角度流经叶片时,叶片会按 方向转动(选填“顺时针”或“逆时针” 。
(2)由于远海的风能资源更丰富,海上发电必定会向远海发展。远海发电机需安装在漂浮式基础上(如图丙),若它们的总质量达11200吨,则漂浮式基础的总体积至少需要多少米 ?(海水密度取 千克 米
(3)传统的火力发电不仅会释放各种大气污染物,而且效率不高,每生产1千瓦时的电能需要消耗标准煤约0.4千克。若功率为30000千瓦的风力发电机组工作24小时,相当于替代标准煤多少吨?
炎热的天,某些城市的街道上有雾炮车在向空中喷水,它比普通洒水车的降温、净化空气的效果更好(雾炮车的参数如下表所示)
(1)雾炮车净化空气主要针对的污染物是 。
(2)雾炮车的降温效果更好,原因是喷出的极细水珠增加了 ,从而加快了水的蒸发。
(3)已知某古桥的桥面能承受的最大压强为 帕,通过计算判断该雾炮车能否满载通过?
雾炮车的部分参数 |
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空载时质量 最大装水量 满载时轮胎与地面的总接触面积 |
6000千克 10000千克 0.4米 |
现有规格分别为“ ”和“ ”两个小灯泡 、 ,已知它们的电流与电压间关系如图所示。
(1)由图可知, 、 的灯丝电阻都随电流的增大而 (选填“增大”“减小”或“不变” 。
(2)若将 、 并联接在学生电源间,电源电压调节为6伏,通电5分钟,则两灯泡消耗的总电能为多少焦?
(3)若将 、 串联接在学生电源间,调节电源电压,在保证每个灯泡两端电压不超过其额定电压的情况下, 、 消耗的实际总功率最大值是多少?