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目前使用的太阳能热水器常是光、电两用的,晴天日辐射加热,阴天电加热,冬日合肥地区...

目前使用的太阳能热水器常是光、电两用的,晴天日辐射加热,阴天电加热,冬日合肥地区晴天时垂直阳光表面接受到的太阳热辐射平均为4.32×106J/(m2·h),仅有一台太阳能热水器,可将接收到的热辐射50%用来升高水温,若该热水器接受阳光垂直照射的有效面积始终是2.0m3,水容量160Lc=4.2×103J/(kg·℃),ρ=1.0×103kg/m3)求:

1)当晴天太阳直射7h后,水箱内装满水的太阳能热水器水温可升高多少℃?

2)当阴天启用功率为2000W的电加热装置想达到同样的水温,若电加热装置产生的热量完全被水吸收,需通电加热多长时间?

 

(1)45℃;(2)4.2h 【解析】 (1)根据太阳热辐射的含义以及接受面积和照射时间求出太阳能热水器接收的太阳辐射能,然后根据Q吸=Qη求出水吸收的热量,利用密度公式求出水的质量,最后根据Q吸=cm△t求出水箱内水升高的温度; (2)电加热装置产生的热量完全被水吸收,根据Q=W=Pt得到需要加热的时间。 (1)太阳能热水器接收的太阳辐射能为:Q=4.32×106J/(m2·h)×2.0m2×7h=6.048×107J, 水吸收的热量为:Q吸=Qη=6.048×107J×50%=3.024×107J, 水的体积V水=160L=160dm3=0.16m3, 水的质量:m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×0.16m3=160kg, 由Q吸=cm△t得,水箱内水升高的温度:; (2)若电加热装置产生的热量完全被水吸收,电加热装置消耗的电能W=Q=3.024×107J,需要通电的时间:。  
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考点分析:
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实际的电源都有一定的电阻,如蓄电池,我们需要用它的电压U和电阻r两个物理量来描述它。实际计算过程中,可以把它看成是由一个电压为U、电阻为0的理想电源与一个电阻值为r的电阻串联而成,如图甲所示。我们可以利用两个已知阻值的电阻R1=10R2=18和一个电流表,连接成如图乙所示的电路来测量它的电压U和电阻r

1)请你根据图乙的电路图,用笔画线代替导线,将图丙中的实物装置图连接完整;

_________

2)测量干电池的电压U和电阻r步骤为:

a.闭合开关S1、断开开关S2,读出电流表示数为0.5Ab.断开开关S1、闭合开关S2,读出电流表示数为0.3A

3)利用测量出的电流值及R1R2计算出蓄电池的电压U=_____Vr=___Ω。

 

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在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源电压恒定为6V,灯泡上标有“2.5V”字样.

1)请用笔画线代替导线将甲图中未完成的实物电路连接完整(要求滑片向右移动时电阻变小,连线不能交叉);

_____

2)实验过程中,当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,则此时灯丝电阻为____Ω,小灯泡的额定功率为______W;(保留一位小数)

3)要测小灯泡比正常发光略亮时功率,应将过程(2)中滑动变阻器的金属滑片向____调节(选填“左”或“右”),调节滑片的过程中电压表的示数_____(选填“变大”、“变小”或“不变”)。

4)在实验过程中突然灯泡的灯丝烧断了,此时会观察到电流表和电压表的示数发生的变化分别是:___________________

 

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某小组在做“探究水的沸腾”实验时,实验装置如图甲所示。

  

水温加热至90℃时开始,每隔1min记录下水的温度,并填入下列表格;

时间/min

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

温度/

90

 

94

96

98

99

99

95

99

99

 

1)某次数据没被记录,当时温度计示数如图乙所示,请将漏填的数据填在表格内______

2)实验数据中第7min数据明显是错误的,判断的理由是什么_______

3)请以时间为横坐标、温度为纵坐标,将表格中的数据转化为坐标点,标记在如图丙的坐标系中,并用平滑曲线将这些点连接起来。

_________

 

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图示为伏安法测电阻的一种接法(其他元件未画出),如果考虑电流表和电压表电阻对测量结果的影响,则电压表与电流表的示数之比等于

A. 电流表的阻值

B. 电压表的阻值

C. 电压表和待测电阻并联的总电阻

D. 电流表和待测电阻串联的总电阻

 

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如图所示,电源电压为6V不变,电压表用03V量程,电流表用00.6A量程,R1,滑动变阻器的阻值范围为015Ω.为了保证两表均不损坏,滑动变阻器能允接入电路的阻值范围是

A. 0    B. 3    C. 3    D. 4

 

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