课件13张PPT。专题六 能量转化综合计算1.光敏电阻在各种自动化装置中有很多应用，小柯用它设计了一种“智能家居照明灯”电路，如图甲所示(电磁继电器线圈的电阻不计)。 ? (1)正确连接电路后，如图情况时，一个人不小心接触到B点，他是否会触电？ 。 (2)小柯的设计要求是：“智能家居照明灯”在天暗时自动点亮，天亮时自动熄灭，那么他选择的光敏电阻阻值大小应随光照强度的增加而 。不会减小(3)保持光照强度不变，闭合开关S后，滑片P由a端向b端移动过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示，计算滑动变阻器的最大阻值是多少欧？(电源电压U0不变) (3)解：当滑片位于b端时，电路为光敏电阻的简单电路，电压表测电源的电压，由图可知电源的电压U＝12 V；当滑片位于a端时滑动变阻器与光敏电阻串联，电压表测光敏电阻两端的电压，电流表测电路中的电流，由图像可知，I＝0.1 A，U光敏＝2 V，则电路中的总电阻R总＝ ＝120Ω， 光敏电阻的阻值R光敏＝ ＝20Ω， 滑动变阻器的最大阻值Rab＝R总－R光敏＝120Ω－20Ω＝100Ω。2.有一种电能辅助式太阳能热水器，晴天时它接收 太阳能的真空镀膜管的总有效面积约为1.5 m2，能 将接收的太阳能的50%转化为水的内能；阴雨天时 用电加热，电热管上标有“220 V 1000 W”。 [水的散热忽略不计，水的比热容c＝4.2×103 J/(kg·℃)] (1)晴天时，假设每平方米的真空镀膜管1 h内得到4.2×106 J的太阳能，如果每天接收太阳能的时间以10 h计算，可以将100 kg、初温为15℃的水加热到多少摄氏度？ 解：(1)水所吸收的热量：Q吸＝4.2×106 J/(m2·h)×1.5 m2× 10 h×50%＝3.15×107 J， 由Q＝cm(t－t0)可得水能加热到的温度： t＝ ＝90℃；(2)阴雨天时需用电加热，如果所消耗的电能全部转化为水的内能，热水器在额定电压下工作时，将上述同样质量、初温的水加热到45℃需多长时间？ (2)所消耗的电能全部转化为水的内能，W＝Q吸′＝cm′(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×100 kg×(45℃－15℃)＝1.26×107 J， 由 可得用电能所需要的时间：3.(2018，通辽)图甲是芳芳家某型号电热加湿器的原理图，下表为其部分技术参数。R1、R2为发热电阻，不考虑温度对电阻的影响，且R2＝3R1，S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”“低挡”“高挡”之间的切换(低挡为小功率加热，高挡为大功率加热)。(1)求加湿器处于低挡位置时的发热功率。 解：(1)由图1知，开关S接“1、2触点”时，电路断路，为关；接“2、3触点”时两电阻串联，接“3、4触点”时只有R1接入电路；电源电压一定，由 可知，接“2、3触点”时电阻最大，总功 率最小，为低挡；接“3、4触点”时电阻最小，总功率最大，为高挡；由表格数据知，高挡功率：P高＝400W，由 可得 R1的阻值：R1＝ ＝121Ω；由题知，R2＝3R1， 则低挡的发热功率：P低＝ ＝100W(2)某次使用加湿器工作时，加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量。如图乙所示是该次使用加湿器工作30min的图像，请计算加湿器在高挡正常工作时消耗的电能。如果电阻R1在此次高挡加热时产生的热量全部被水吸收，可以使注水仓中冷水的温度升高多少℃？[计算结果保留整数，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)] (2)由图2知，工作30min时，其中高挡工作时间为10min，低挡工作时间为20min，则在高挡正常工作时消耗的电能：W高＝P高t高＝400W×10×60s＝2.4×105J。如果电阻R1在此次高挡加热时产生的热量全部被水吸收，即Q＝W＝2.4×105J。 由Q＝cmΔt可得，水升高的温度：Δt＝(3)一天，芳芳断开家中其他所有用电器，只接通加湿器在低挡加热，发现家中如图丙所示的电能表的转盘在5min内转了27圈，求此时电阻R2的实际加热功率是多少？ (3)“4000r/(kW·h)”的意义为：每消耗1kW·h ... ...
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