电磁炉是一种新型灶具,炉子的内部有一个金属线圈,当电流通过线圈时会产生磁场,这个变化的磁场又会引起电磁炉上面的铁质锅底产生感应电流(即涡流),涡流使锅体及食物的温度升高,所以电磁炉煮食的热源来自于锅具本身。小明在探究“家用电器”的综合实践活动中,以家里的电磁炉为观察研究对象,在表中记录了有关数据。
观察对象 | 有关记录和相关活动 |
观察电磁炉铭牌 | U额=220V P额=2KW |
观察电能表铭牌 | 220V 10(40)A 50Hz 2000r/(kw・h) |
用电磁炉加热m=1kg、初温t=25℃的水 | 关闭家里其它用电器,只将电磁炉接入电路中工作,观察电能表,表盘在2.5min内转了150r,此时用温度计测得的水温为85℃ |
请你解答下列问题:
(1)加热2.5min水所吸收的热量是多少?[水的比热容为4.2×103J/(kg・℃)]
(2)电磁炉工作2.5min消耗的电能是多少?比较(1)(2)两问的结果,说明了什么问题?
(3)电磁炉的实际功率是多少?请你将求解结果与表中的额定功率进行比较,发现了什么问题?并解释原因。
我市北部沿海耸起一片“风电林”,为威海经济发展提供了可再生绿色能源,为旅游业带来新亮点。小明对风力的研究也产生了浓厚的兴趣,和同学一起设计了“风力测试仪”的原理图,如图23所示,已知电源电压12V,R0为20Ω,OB长为10cm,AB长为20cm、阻值为60Ω的均匀电阻丝。OP为质量、电阻均不计的金属细杆,下端连接一个重为3N的圆球P。金属细杆OP始终与电阻丝AB 接触良好且无摩擦。闭合开关S,无风时,OP下垂并与电阻丝的B端接触;有风时,圆球P受风力作用,使金属细杆OP绕悬挂点O偏转。请你解答下列问题:
(1) 无风时电流表示数是多少?(2)当金属细杆OP滑到AB中点时电路消耗的总功率是多少?(3)当金属细杆OP滑到A点时圆球P受的风力是多大?(4)若将电流表的刻度改为风力表的刻度值,请问表盘刻度均匀吗?简要说明理由。