如图20甲是某品牌电压力锅,图20乙所示是它的简化电路图.R1、R2是定值电阻,闭合开关S1,开关S2与触点b接通,电压力锅处于加热状态,此时电压力锅的功率P1=1000W,通过R1的电流为I1,当锅内的气压达到设定值时,S2自动与触点b断开并与触电a接通,S1仍闭合.电压力锅处于保压状态,此时电压力锅的功率为P2,通过R2的电流为I2.图21是表示做好某次饭的过程中,电压力锅从加热到保压消耗的电功率与时间的关系,已知I1=5I2.求:
(1)电压力锅处于加热状态时,通过电阻R1的电流.
(2)电压力锅处于保压状态时的功率P2.
(3)用电高峰期,电路的实际电压为210V,电压力锅做好同样一次饭,处于加热过程实际需要的时间.(不考虑能量损失)
手机已成为人们沟通交流和生活娱乐的重要工具,华为、小米等自主品牌的手机越来越受到国内外用户的青睐.
(1)手机是利用电磁波传输 (填“模拟”或“数字”)信号实现通讯的,通话时声音信息在空中是以 m/s的速度传递给对方的.
(2)“小米4”手机的散热材料是石墨烯晶体,石墨烯 (“有”或“没有”)固定的熔点,用石墨烯做散热材料是因为它具有优良 (填“导热”或“导电”)性能.
(3)“华为P8”手机的电池标有“标称电压3.7V”、“电池容量 2680mA•h”的字样,“标称电压”是指手机工作时的电压,该电压对人体 (填“属于”或“不属于”)安全电压,“电池容量”是指电池所能容纳的最大电荷量,1mA•h=1mA×1h,则1mA•h= A•s(安•秒),手机一次充满电可储存的电能为 kW•h(保留两位小数).
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电饭锅是生活中常见的用电器,它是利用感温磁钢(软磁体)的磁性随温度的变化而变化的特性来设计的,这样可以限制煮饭过程中的最高温度.
感温磁钢的磁性随着本身温度作非线性变化,其特性曲线如图24甲所示.磁钢限温器结构如图24乙所示,它主要由感温磁钢、永磁体和弹簧构成.感温磁钢及其外套、内锅由弹簧支撑.感温磁钢与受热面固定在一起,受热面直接把热量传递给锅底.
煮饭时用手按下按钮开关,通过杠杆AOC使永磁体和感温磁钢吸合,在吸力作用下永磁体不会落下,金属触点闭合,电路接通,加热元件开始发热.当饭煮熟后,温度继续上升,当升高到某一温度时,永磁体落下,通过杠杆CBO使触点分开,加热元件停止发热,同时按钮开关跳起.
图24
(1)与铜导线相比,制作电饭锅加热元件的材料应具备的特性是 ;
A.电阻较大,熔点较低 B.电阻较大,熔点较高
C.电阻较小,熔点较低 D.电阻较小,熔点较高
(2)在磁钢限温器工作过程中,感温磁钢的磁性急剧减弱是在 ;
A.按下按钮开关时 B.加热升温过程中
C.按钮开关跳起时 D.降温过程中
(3)煮饭时用手按按钮开关,杠杆AOC属于 杠杆;饭煮熟后,永磁体落下,通过杠杆CBO使触点分开,杠杆CBO属于 杠杆;
(4)永磁体落下时,感温磁钢的温度为 ℃;永磁体下落过程中,感温磁钢对永磁体 (选填“有”或“没有”)磁力的作用.
(5)未按下按钮开关时,弹簧 (选填“有”或“没有”)弹性势能。
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太阳能热水器能利用太阳能把水从低温加热到高温,以满足人们日常生活的需要.它具有安全、节能、环保等优点.
如图25甲所示,太阳能热水器主要由两部分构成:一部分是由许多根玻璃吸热管组成的集热器,每根玻璃吸热管由双层玻璃管组成,双层玻璃管之间是真空.如图25乙所示是玻璃吸热管的工作原理图,它的结构与保温瓶的玻璃内胆相似,只是在玻璃吸热管的内表面涂了一层黑色的吸热材料;另一部分是保温储水箱,保温储水箱下部与玻璃吸热管相通.
当太阳光入射到黑色的吸热层上时,黑色吸热层能把太阳能更有效地转化为内能,将管内的水加热.向光一侧的水被加热后体积增大、密度变小而向上运动;背光一侧的水由于温度较低、密度较大而向下运动,形成冷热水循环,最终整箱水都升高至一定的温度.玻璃吸热管具有吸热保温作用.
图25
请回答以下问题
(1)当太阳光入射到黑色的吸热层上时,黑色吸热层能把太阳能更有效地转化为 能,将管内的水加热.
(2)不能将黑色的吸热材料涂在玻璃吸热管的外表面上,理由是 .
(3)将质量为100kg的初温为15℃的水加热到55℃,求这些水需要吸收的热量为 J.[水的比热容4.2×103J/(kg・℃)]
(4)某品牌太阳能热水器集热器面积为S=2m2,热效率为η=40%(即热水器能将照射到玻璃吸热管上的太阳能的40%转化为水的内能),该地点太阳能辐射到地面的平均功率P=1.4×103W/m2(即平均每平方米每秒钟太阳辐射能为1.4×103J).在第(4)小题中水吸收的热量由该热水器提供,则需要加热的时间为 s.