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(1)水的体积$V = 1\ \text{L} = 1\ \text{dm}^3 = 1 \times 10^{-3}\ \text{m}^3,$由$\rho=\frac{m}{V}$可得,水的质量:$m = \rho V=1.0\times 10^{3}\ \text{kg/m}^3\times1\times 10^{-3}\ \text{m}^3 = 1\ \text{kg},$在标准大气压下,水的沸点为$100^{\circ}\text{C},$水吸收的热量:$Q_{\text{吸}}=cm(t - t_{0})=4.2\times 10^{3}\ \text{J/(kg}\cdot^{\circ}\text{C)}\times1\ \text{kg}\times(100^{\circ}\text{C}-25^{\circ}\text{C}) = 3.15\times 10^{5}\ \text{J},$燃气炉140s内放出的热量:$Q_{\text{放}}=Pt = 4500\ \text{W}\times140\ \text{s}=6.3\times 10^{5}\ \text{J},$燃气炉烧水时的效率:$\eta=\frac{Q_{\text{吸}}}{Q_{\text{放}}}\times100\%=\frac{3.15\times 10^{5}\ \text{J}}{6.3\times 10^{5}\ \text{J}}\times100\% = 50\%;$
(2)由题意可知,燃气炉功率与耗气量之比为15,即$\frac{P}{m_{\text{耗气}}}=15\ \text{W}\cdot\text{h/g},$则耗气量:$m_{\text{耗气}}=\frac{P}{15\ \text{W}\cdot\text{h/g}}=\frac{4500\ \text{W}}{15\ \text{W}\cdot\text{h/g}} = 300\ \text{g/h},$1小时燃气炉放出的热量:$Q = Pt'=4500\ \text{W}\times3600\ \text{s}=1.62\times 10^{7}\ \text{J},$由$Q = mq$可得,燃料的热值:$q=\frac{Q}{m_{\text{耗气}}}=\frac{1.62\times 10^{7}\ \text{J}}{0.3\ \text{kg}} = 5.4\times 10^{7}\ \text{J/kg}。$
答:(1)燃气炉烧水时的效率为$50\%;$(2)该燃气炉所使用燃料的热值为$5.4\times 10^{7}\ \text{J/kg}。$
(1)由电路图可知,$R_1$与$R_2$串联,电压表$V_1$测$R_1$两端的电压$U_1 = 10\space V,$电压表$V_2$测$R_2$两端的电压$U_2=6\space V。$
因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源电压:
$U=U_1 + U_2=10\space V + 6\space V=16\space V$
(2)串联电路中电流处处相等,已知电流表示数$I = 0.5\space A,$即通过$R_1$的电流$I_1=I = 0.5\space A。$
由欧姆定律$I=\frac{U}{R}$可得,$R_1$的阻值:
$R_1=\frac{U_1}{I_1}=\frac{10\space V}{0.5\space A}=20\space \Omega$
(3)电流表量程为$0\sim0.6\space A,$滑动变阻器允许通过的最大电流为$1\space A,$则电路中的最大电流$I_{\text{max}}=0.6\space A$(受电流表量程限制)。
此时通过$R_1$的电流$I_{1\text{max}}=I_{\text{max}}=0.6\space A,$$R_1$两端的电压(即电压表$V_1$的示数):
$U_{1\text{max}}=I_{1\text{max}}R_1=0.6\space A\times20\space \Omega=12\space V$
因为$12\space V<15\space V$(电压表$V_1$量程),所以电压表$V_1$的示数为$12\space V$
答:(1)电源电压为$16\space V;$(2)$R_1$的阻值为$20\space \Omega;$(3)电压表$V_1$的示数是$12\space V。$
【答案】:
(1)16 V (2)20 Ω (3)12 V

【解析】:

(1)由电路图可知,$R_{1}$与$R_{2}$串联,电压表$V_{1}$测$R_{1}$两端的电压,电压表$V_{2}$测$R_{2}$两端的电压,电流表测电路中的电流。
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源电压:$U = U_{1}+U_{2}=10\ V+6\ V=16\ V$
(2)由$I = \frac{U}{R}$可得,定值电阻$R_{1}$的阻值:$R_{1}=\frac{U_{1}}{I}=\frac{10\ V}{0.5\ A}=20\ \Omega$
(3)滑动变阻器$R_{2}$上标有“$100\ \Omega\ 1\ A$”字样,电流表量程为$0\sim0.6\ A$,则电路中的最大电流$I_{max} = 0.6\ A$。
此时电压表$V_{1}$的示数:$U_{1\max}=I_{max}R_{1}=0.6\ A×20\ \Omega = 12\ V$,$12\ V<15\ V$,未超过电压表$V_{1}$的量程,所以电压表$V_{1}$的示数为$12\ V$。
(1)$16\ V$
(2)$20\ \Omega$
(3)$12\ V$