如图4-4-23所示的是某型号电热水壶的铭牌,壶中装有1.8 L温度为20℃的水,求:
(1)在一个标准大气压下,将水烧开,水吸收的热量是多少?[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
(2)若在电热水壶工作时,标有“3 000 r/kW·h”的电能表在1 min内转了50转,电路的实际电压是多少?
(3)不计热损失,此时烧开一壶水大约需要多少时间?
图4-4-23
解:(1)m=ρV=1.0×103 kg/m3×1.8×10-3 m3= 1.8 kg
Q=cmΔt
=4.2×103 J/(kg·℃)×1.8 kg×(100 ℃-20 ℃)
=6.048×105 J.
(2)W=×3.6×106 J=6
×104 J
P实==
=1 000 W
R==
=40 Ω
U实==
=200 V.
(3)t==
=604.8 s.
家用电器工作时往往达不到额定的电压和功率.某同学在家中做了如下实验:他首先查看自己家的电能表,表上标有“3 600 r/kW·h”的字样;随后他关闭了家中所有用电器,只让一只标有“220 V 1 210 W”的电水壶盛满水持续工作,与此同时,观察到电能表转盘3分钟转过了180圈.假设电水壶的电阻保持不变,求:
(1)电水壶的电阻;
(2)电水壶工作时的实际电功率;
(3)该同学家的实际电压.
解:(1)由P额=得电水壶的电阻
R==
=40 Ω.
(2)t=3 min=180 s时间内电水壶消耗的电能
W= kW·h=0.05 kW·h=1.8×105 J
电水壶的实际电功率
P实==
=1 000 W.
(3)该同学家的实际电压U实==
V=200 V.
一批规格为“2.5 V 0.75 W ”的小灯泡,为判断是否合格,某同学抽取其中一只,使用两节新的干电池测量它的功率,如图4-4-22所示.
(1)电压表应选的量程挡为__________,滑动变阻器不能同时连接__________两个接线柱.
(2)如果闭合电路的开关后,电路中出现:小灯泡较暗,移动滑动变阻器滑片不能改变小灯泡的亮度,则可能是连接电路时把滑动变阻器的______(填“AB”或“CD”)两个接线柱连入了电路中;小灯泡不亮,电流表示数为零,电压表示数为3 V,则可能是小灯泡处______(填“短路”或“断路”).
(3)解决问题后,连接好电路测得三组数据如下表:
实验序号 | 电压表示数/Vxkb1.com | 电流表示数/A | 功率/W |
1 | 2.2 | 0.22 | 0.48 |
2 | 2.5 | 0.26 | 0.65 |
3 | 2.8 | 0.27 | 0.76 |
分析这些数据,你认为该小灯泡是否合格:________;原因是:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
图4-4-22
(1)0~3 V AB或CD
(2)AB 断路
(3)不合格 小灯泡的实际电压为额定电压2.5 V时,实际功率为0.65 W,达不到小灯泡标注的额定功率.
在测额定电压为2.5 V的小灯泡(电阻约为10 Ω)电功率的实验中,老师给小明提供了以下器材:电流表(0~0.6 A、0~3 A)、电压表(0~3 V、0~15 V)、开关、电压为6 V的电源和滑动变阻器各一个,导线若干.
(1)小明根据电路图4-4-21甲将各元件连接成如图乙所示的电路,在图乙中有两个元件的连接明显错误,分别是________________和______________.(填写元件名称)
(2)小明纠正电路中的错误后,移动滑动变阻器,使小灯泡发光,此时电流表和电压表的示数如图丙、丁所示,则通过小灯泡的电流是________A,小灯泡两端的电压是________V.
(3)小明重新移动滑动变阻器多次测量通过小灯泡的电流和小灯泡两端的电压,画出了通过小灯泡的电流随两端的电压变化的图象,如图戊所示,则小灯泡的额定功率是________W.
图4-4-21
(1)滑动变阻器 电流表
(2)0.2 1.5
(3)0.625
甲、乙两个灯泡分别标有“220 V 40 W”、“220 V 60 W”的字样,并联在220 V的电源上,通过灯丝电流大的是______灯泡,该灯泡的电阻是____________.如果两灯泡钨丝长短一样,则钨丝较
粗的是________灯泡.正常使用相同时间,甲、乙两灯消耗的电能之比是________.
乙 806.7 Ω 乙 2∶3
解析:由甲、乙灯泡的铭牌可知:U甲=220 V,P甲=40 W;U乙=220 V,P乙=60 W.根据I=可以判断出通过乙灯泡的电流大,乙灯泡的电阻R=
=
=806.7 Ω;根据R=
可以判断出灯泡甲的电阻R甲大于灯泡乙的电阻R乙,又因为两灯泡钨丝长短一样,所以甲灯泡的钨丝细,乙灯泡的钨丝粗.
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