电子课本网 第38页

第38页

信息发布者:
解:​$(1) $​由表格数据可知,电烤箱低温挡的功率​$P_{低温}=440\ \mathrm {W}$​,由​$P=UI $​可得,电烤箱在低温挡正常工作时的电流​$ I_{低温}=\frac {P_{低温}}U=\frac {440\ \mathrm {W}}{220\ \mathrm {V}}= 2\ \mathrm {A}.$​
​$(2)$​由图甲可知,当旋转开关接​$1$​时,​$R_{1}$​、​$R_{2}$​串联,此时电路的总电阻最大,由​$ P=\frac {U^2}{R}$​可知, 总功率最小,电烤箱处于低温挡;当旋转开关接​$3$​时,​$R_{1}$​、​$R_{2}$​并联,此时电路的总电阻最小,总功率最大,电烤箱处于高温挡;当旋转开关接​$2$​时,只有​$R_{1}$​工作,电烤箱处于中温挡由​$P=\frac {U^2}{R}$​可得,​$R_{1}$​的阻值​$R_{1}=\frac {U^2}{P_{中温}}=\frac {(220\ \mathrm {V})^2}{800\ \mathrm {W}}=60.5\ \mathrm {Ω}$​,​$R_{1}$​、​$R_{2} $​串联的总电阻​$R=\frac {U^2}{P_{低温}}=\frac {(220\ \mathrm {V})^2}{440\ \mathrm {W}}=110 \ \mathrm {Ω}$​,​$R_{2} $​的阻值​$R_{2}=R-R_{1}=110 \ \mathrm {Ω}-60.5\ \mathrm {Ω}=49.5\ \mathrm {Ω}.$​
​$(3)$​图乙中的​$3000 r/(\mathrm {kW·h})$​表示电路中的用电器每消耗​$1\ \mathrm {kW·h}_{电能}$​,电能表的转盘转过​$3000$​圈,则电能表的转盘转过​$ 105 $​圈,此过程中电烤箱消耗的电能​$W=\frac {105 r}{3000r/(\mathrm {kW·h})}=0.035\ \mathrm {kW·h}=1.26×10^5\ \mathrm {J}$​,此段时间中温挡实际电功率​$P_{实}=\frac W{t'}=\frac {1.26×10^5\ \mathrm {J}}{3×60\ \mathrm {s}}=700\ \mathrm {W}.$​
​$(4)$​电烤箱中温挡工作​$2 \mathrm {\mathrm {min}}$​消耗的电能​$W'=P_{中温}t''=800\ \mathrm {W}×2×60\ \mathrm {s}=9.6×10^4\ \mathrm {J}$​,不计热量损失,蛋糕液吸收的热量​$Q_{吸}=W'=9.6×10^4\ \mathrm {J}$​,由​$Q_{吸}=cm(t-t_{0})$​可得,​$ $​蛋糕液的末温​$ t = \frac {Q_{吸}}{cm}+t_{0} =\frac {9.6×10^4\ \mathrm {J}}{2.2×10^3\ \mathrm {J/}(\mathrm {kg·℃})×1\ \mathrm {kg}}+20℃≈63.6℃$​
机械能
0.4
192
解:​$(1) $​由表格数据可得,无人机最大功率​$P_{\mathrm {max}}=UI\mathrm {max}=20\ \mathrm {V}×15\ \mathrm {A}=300\ \mathrm {W}.$​
​$(2) $​电动机线圈在最大电流下的发热量​$ Q=I^2Rt=(12\ \mathrm {A})^2×6\ \mathrm {Ω}×5×60\ \mathrm {s}=2.592×10^5\ \mathrm {J}.$​
​$(3)$​货物重​$G_{货}=m_{货}g=2.5\ \mathrm {kg}×10\ \mathrm {N/kg}=25\ \mathrm {N}$​,货物上升的高度​$h=vt=6\ \mathrm {m/s}×5×60\ \mathrm {s}=1800\ \mathrm {m}$​,上升过程中对货物做的有用功​$W_{有用}=G_{货}h=25\ \mathrm {N}×1800\ \mathrm {m}=4.5×10^4\ \mathrm {J}$​,本次上升过程中无人机消耗的电能​$W=UI\mathrm {max}t=20\ \mathrm {V}×15\ \mathrm {A}×5×60\ \mathrm {s}=9×10^4\ \mathrm {J}$​,则电能转化成货物上升机械能​$W $​有用的效率​$ η=\frac {W_{有用}}{W}×100\%=\frac {4.5×10^4\ \mathrm {J}}{9×10^4\ \mathrm {J}}×100\%=50\%$​