沖泡茶或奶粉等常需要不同溫度的熱水。小明設(shè)計(jì)了一款電熱水壺,它可以將純凈水加熱到所需的不同溫度(如60℃或80℃或100℃)時(shí)就自動(dòng)斷開電路。其工作原理如圖甲所示:鐵質(zhì)搭鉤可繞著轉(zhuǎn)軸A轉(zhuǎn)動(dòng),挺桿DE可以上下運(yùn)動(dòng)并與搭鉤連動(dòng),鎖扣右側(cè)與搭鉤扣在一起,左側(cè)通過拉緊的彈簧固定。當(dāng)搭鉤在C點(diǎn)受到0.2牛豎直向上的力就會(huì)與鎖扣脫離,彈簧收縮帶動(dòng)鎖扣和S1向左運(yùn)動(dòng),觸點(diǎn)分離電路斷開。燒水時(shí),閉合S1和S2,發(fā)熱電阻R工作,雙金屬片受熱向上彎曲,當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí),推起挺桿使搭鉤與鎖扣脫開。雙金屬片對(duì)挺桿E點(diǎn)向上的力F1隨時(shí)間t的關(guān)系圖如圖乙。若加熱過程中電流超過電熱水壺的安全值,電磁鐵B對(duì)搭鉤的C點(diǎn)吸引力變大,可使搭鉤與鎖扣自動(dòng)脫開,保護(hù)電路。電磁鐵B對(duì)搭鉤吸引力F2與線圈中的電流I關(guān)系如圖丙。已知,CD=4厘米,DA=2厘米,發(fā)熱電阻R阻值為100歐,電磁鐵B的線圈電阻忽略不計(jì)。
(1)該熱水壺最大允許通過的電流是2.52.5安。
(2)在220伏的電壓下,電熱水壺將一壺水加熱到60℃時(shí)自動(dòng)切斷電路,求這段時(shí)間內(nèi)發(fā)熱電阻R放出的熱量是多少?
(3)電路和各個(gè)元件的參數(shù)都保持不變,若要升高該熱水壺加熱的預(yù)設(shè)溫度,可以通過改變什么來實(shí)現(xiàn)目的,請(qǐng)你設(shè)計(jì)一種方法并簡(jiǎn)要說明理由。
將彈簧固定點(diǎn)適當(dāng)左移,由于彈簧伸長(zhǎng)更多,能產(chǎn)生更大的拉力,使搭鉤與鎖扣間的摩擦力增大,需要更高的溫度才能讓雙金屬片推起挺桿將彈簧固定點(diǎn)適當(dāng)左移,由于彈簧伸長(zhǎng)更多,能產(chǎn)生更大的拉力,使搭鉤與鎖扣間的摩擦力增大,需要更高的溫度才能讓雙金屬片推起挺桿
【考點(diǎn)】電功與電熱的綜合計(jì)算.
【答案】2.5;將彈簧固定點(diǎn)適當(dāng)左移,由于彈簧伸長(zhǎng)更多,能產(chǎn)生更大的拉力,使搭鉤與鎖扣間的摩擦力增大,需要更高的溫度才能讓雙金屬片推起挺桿
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/7/17 8:0:9組卷:64引用:1難度:0.5
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1.某電水壺的銘牌信息如圖1所示,電水壺在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下工作。[c水=4.2×103J/(kg?℃)]
(1)電水壺裝滿初溫為20℃的水時(shí),在額定電壓下將水燒開用了7min。求:電水壺?zé)^程中的能量轉(zhuǎn)化效率是多少?
(2)農(nóng)村電網(wǎng)改造前,用電高峰時(shí)電壓會(huì)下降10%。求:這時(shí)電水壺的實(shí)際功率P是多少?(電阻不隨溫度改變)
(3)為使電水壺的功率在用電高峰時(shí)仍能達(dá)到2000W,甲、乙兩位同學(xué)對(duì)電水壺的電路進(jìn)行了改造,在原電阻阻絲R1兩端并聯(lián)一個(gè)電阻絲R2。如圖2所示,并分別推導(dǎo)出了R2的表達(dá)式。甲同學(xué):R2=;乙同學(xué):R2=U2實(shí)P額-P1。請(qǐng)你指出哪個(gè)表達(dá)式是錯(cuò)誤的 (選填甲同學(xué)或乙同學(xué)),并請(qǐng)?jiān)敿?xì)分析若選用以上錯(cuò)誤表達(dá)式的電阻絲來改造電水壺的二點(diǎn)不良之處。①;②。U2額-U2實(shí)P額發(fā)布:2024/12/15 18:0:2組卷:65引用:1難度:0.5 -
2.空氣炸鍋,因其烹制食物脂肪含量低,美味酥脆,無油煙味,深受廣大市民青睞.如圖甲所示,某品牌空氣炸鍋,其發(fā)熱元件為兩個(gè)電阻:R1=50Ω、R2=200Ω,額定工作電壓為220V。內(nèi)部電路可簡(jiǎn)化為圖乙所示電路,當(dāng)開關(guān)S1閉合,開關(guān)S接b端時(shí)為高溫?fù)?;開關(guān)S1閉合。開關(guān)S2時(shí)接a為中溫?fù)酢?
(1)中溫?fù)跽9ぷ鲿r(shí),求流過電阻R2的電流。
(2)高溫?fù)豕ぷ鲿r(shí),求電阻R1和R2消耗的總功率。
(3)若用此空氣炸鍋高溫?fù)跫庸な項(xiàng)l,原料薯?xiàng)l溫度為20℃,炸熟至少需要達(dá)到170℃,空氣炸鍋電能轉(zhuǎn)化為熱能效率為75%,求一次炸熟200g薯?xiàng)l需要的時(shí)間?[薯?xiàng)l比熱取c=3.63×103J/(kg?℃)]發(fā)布:2024/12/4 16:0:1組卷:15引用:1難度:0.5 -
3.如圖甲、乙所示,相同容器中裝了質(zhì)量都為2kg的純凈水,用不同電加熱器加熱,忽略散熱損失,得到如圖丙所示的水溫與加熱時(shí)間的圖象,已知水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃)。下列說法正確的是( ?。?br />
發(fā)布:2024/12/6 3:30:2組卷:38引用:1難度:0.5
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