分析 (1)當(dāng)開(kāi)關(guān)Sb斷開(kāi),Sa與觸點(diǎn)1接通時(shí),電路為R1的簡(jiǎn)單的電路,根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律求出通過(guò)開(kāi)關(guān)Sa的電流;
(2)當(dāng)開(kāi)關(guān)Sb斷開(kāi),Sa與觸點(diǎn)2接通時(shí),R1與R2串聯(lián),知道水的質(zhì)量和溫度的變化量以及比熱容,根據(jù)Q吸=cm△t求出水吸收的熱量,根據(jù)η=Q吸W×100%求出消耗的電能,利用W=UIt=U2Rt求出電路的總電阻,利用電阻的串聯(lián)求出電熱絲R2的阻值;
(3)分析開(kāi)關(guān)Sb閉合電路中的最大總電阻,得出此種情況下電路的最小總功率;分析開(kāi)關(guān)Sb斷開(kāi)時(shí)電路的最小總電阻,得出此種情況下電路的最小總功率,根據(jù)P=U2R比較R1與R2的阻值關(guān)系.
解答 解:(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)Sb斷開(kāi),Sa與觸點(diǎn)1接通時(shí),電路為R1的簡(jiǎn)單的電路,
因串聯(lián)電路中各處的電流相等,
所以,通過(guò)開(kāi)關(guān)Sa的電流:
Ia=UR1=\frac{220V}{44Ω}=5A;
(2)當(dāng)開(kāi)關(guān)Sb斷開(kāi),Sa與觸點(diǎn)2接通時(shí),R1與R2串聯(lián),
水吸收的熱量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×30℃=1.26×105J,
由η=\frac{{Q}_{吸}}{W}×100%可得,消耗的電能:
W=\frac{{Q}_{吸}}{η}=\frac{1.26×1{0}^{5}J}{75%}=1.68×105J,
由W=UIt=\frac{{U}^{2}}{R}t可得,電路的總電阻:
R=\frac{{U}^{2}t′}{W}=\frac{(220V)^{2}×7×60s}{1.68×1{0}^{5}J}=121Ω,
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
所以,電熱絲R2的阻值:
R2=R-R1=121Ω-44Ω=77Ω;
(3)若開(kāi)關(guān)Sb閉合,當(dāng)Sa接2時(shí)電路為R2簡(jiǎn)單電路,當(dāng)Sa接1時(shí)R1與R2并聯(lián),則當(dāng)Sa接2時(shí)電路中的總電阻最大,電路的總功率最小,即Pb閉小=\frac{{U}^{2}}{{R}_{2}};
若開(kāi)關(guān)Sb斷開(kāi),當(dāng)Sa接1時(shí)電路為R1簡(jiǎn)單電路,當(dāng)Sa接2時(shí)R1與R2串聯(lián),則當(dāng)Sa接1時(shí)電路的總電阻最小,電路的總功率最大,即Pb斷大=\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}},
因開(kāi)關(guān)Sb閉合時(shí),電熱爐的電功率總比Sb斷開(kāi)時(shí)大,
所以,Pb閉小>Pb斷大,即\frac{{U}^{2}}{{R}_{2}}>\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}},則R1>R2.
答:(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)Sb斷開(kāi),Sa與觸點(diǎn)1接通時(shí),通過(guò)開(kāi)關(guān)Sa的電流為5A;
(2)電熱絲R2的阻值為77Ω;
(3)R1大于R2,分析過(guò)程如解答所示.
點(diǎn)評(píng) 本題考查了歐姆定律和吸熱公式、效率公式、電功公式、電功率公式的綜合應(yīng)用,分清電路的連接方式和對(duì)應(yīng)的功率關(guān)系是關(guān)鍵.
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:作圖題
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題
時(shí)間/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
水的溫度/℃ | 90 | 92 | 94 | 96 | 98 | 98 | 98 | 98 | 98 |
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | ![]() | B. | ![]() | C. | ![]() | D. | ![]() |
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 如果y表示物體受到的重力,則x表示該物體的質(zhì)量 | |
B. | 如果y表示物質(zhì)的密度,則x表示由該物質(zhì)構(gòu)成的物體體積 | |
C. | 如果y表示物體勻速直線運(yùn)動(dòng)的路程,則x表示該物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 | |
D. | 如果y表示通過(guò)導(dǎo)體的電流強(qiáng)度,則x表示該導(dǎo)體的電阻 |
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 數(shù)碼相機(jī)的圖象傳感器與處理芯片是由半導(dǎo)體材料制成的 | |
B. | 微波爐是利用電流的熱效應(yīng)來(lái)加熱食品的 | |
C. | 我國(guó)海域深處蘊(yùn)藏大量的“可燃冰”屬于可再生能源 | |
D. | “華龍一號(hào)”第三代核電站是利用核聚變釋放出的能量來(lái)發(fā)電的 |
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 筆從課桌上落到地面的時(shí)間約為5s | |
B. | 初中生的平均體重約為50N | |
C. | 赤峰地區(qū)夏季氣溫最高可達(dá)35℃以上 | |
D. | 家庭節(jié)能燈的工作電流約為1A |
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 以地面為參照物,兩架戰(zhàn)斗機(jī)都是運(yùn)動(dòng)的 | |
B. | 以加油機(jī)為參照物,兩架戰(zhàn)斗機(jī)都是運(yùn)動(dòng)的 | |
C. | 以一架戰(zhàn)斗機(jī)為參照物,另一架戰(zhàn)斗機(jī)是運(yùn)動(dòng)的 | |
D. | 以地面為參照物,加油機(jī)是靜止的 |
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 通常情況下聲音在空氣中傳播得最快 | |
B. | 用手按壓琴弦的不同部位,用同樣的力撥動(dòng),響度不同 | |
C. | 相同溫度下,在空氣中超聲波和次聲波傳播速度不相同 | |
D. | 某些路段“禁鳴喇叭”,是在聲音的產(chǎn)生階段防治噪聲 |
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