27、电梯为居民出入带来很大的便利,出于安全考虑,电梯都设置超载自动报警系统,其工作原理如图甲所示。已知控制电路的电源电压U=6伏,保护电阻R1=100欧,压敏电阻R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示,电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。 (1)当压敏电阻R2受到的压力F增大时,其阻值减小,控制电路中的电流增大,从而使电磁铁的磁性增强。电梯超载时,衔铁被电磁铁吸住,触点K与触点________接触,电铃发生警报声。
(2)若电梯在20秒内将一位重600牛的乘客匀速增升15 米,求电梯对乘客做功的功率。
(3)当电磁铁线圈电流达到20毫安时,衔铁刚好被吸住。若该电梯厢内站立总质量为1 000千克的乘客时,试通过计算说明电梯是否超载。(g取10牛/千克)
28.某兴趣小组利用图甲所示电路进行如下的实验研究. S1 S2 图甲 4 3 U / V V A L R 次数 可调电源 物理量 1 2.0 0.20 2 4.0 0.39 3 5.0 0.51 2 1 0 RL I / A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 图乙
U/V I/A ⑴闭合S1,断开S2,调节电源电压,得到上表中三组数据.请根据表中的数据,计算电阻R的阻值.(计算结果保留1位小数)
⑵断开S1,闭合S2,调节电源电压进行有关测量.根据记录到灯泡L的电压和电流的数据绘
制成电压和电流的关系图像(图乙).据图像,当电压表示数为2V时,50s时间内,灯泡L消耗了多少电能?
⑶同时闭合S1和S2,调节电源电压,当灯泡L的功率为1W时,R与RL的总功率是多大?
29、电压力锅集高压锅和电饭锅的优点于一体,既安全又节能.某型号电压力锅的额定电压
为220V,右图是其工作原理图,R1、R2分别是主加热器和保压加热器,R1的额定功率为800W;L是用来指示电压力锅工作状态的变色发光二极管,当通过它的电流小于40 mA时,发红光,达到40mA时,开始发绿光,只要有电流通过L其两端电压就恒为2V;R0是特殊电阻,其阻值随锅内温度变化而改变;接通电路,开关S自动与触点a、b闭合,开始加热,当锅内水温达到105℃时,S自动与a、b断开,并与触点c接通,开始保压,此时锅内水温不变,且未沸腾.
(1)电压力锅正常工作时,若指示灯L发绿光,求R0的最大阻值. (2)在保压状态下,加热器正常工作1h耗电0.2kWh,求R2的阻值.
(3)用该压力锅对5 L、20℃的水加热,正常工作35min后,求水温升高到多少摄氏度?已知
消耗的电能有90%被有效利用,水的比热容为4.2×10J/(kg·℃).
3
30、如右图是一个加热、保温电路的一部分。电热丝R1规格为“220V 1100W”,限流电阻
R2=506Ω。电路的工作原理是:当温控开关S接a时,电热丝R1接入电路,电路处于加热状态;当达到一定温度时,温控开关S自动从a切换到b,电路处于保温状态。正常工作时,加热功率1100W,保温功率88W。(电源电压保持不变,电阻不随温度变化。) (1)请你按照上述原理,对右图进行连线,使它成为完整的电路图;
(2)在1标准大气压下,使用(1)中已经连接完整的电路正常加热时,将2L 水从20℃的加热至沸腾需要多少时间(假定电热丝消耗的电能
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全部转化为热能被水吸收。水的比热C = 4.2×10 焦/(千克.℃ )]
(3)某天在使用(1)中已经连接完整的电路时,R1烧毁了。有人想使电路恢复正常工作,设计了下面方案。请通过计算、分析,对两个方案作出评价: 方案一:用“220V 220W”电热丝R3、“220V 880W”电热丝R4串联替代R1; 方案二:用两根都是“220V 550W”的电热丝R5并联替代Rl。
(4)请你选用下表所提供的电热丝,再设计一个方案,使(3)中损坏的电路恢复正常工作,并说明设计理由。
电热丝: 符号 规格 数量
R6 220V 500W 1 R7 220V 600W 1 R8 220V 2200W 2 R9 110V 550W 3