问题 问答题

电暖气是常见的家用电器之一,某电暖气的电路示意图如图甲所示.L1和L2是两个指示灯,R1和R2为电热丝,通过调节旋转开关可以改变电暖气的档位.为避免引起火灾,使电暖气被碰倒时能够自动断开电路,可以在电路中接入一个“防倾倒开关”.“防倾倒开关”及其原理如图乙所示,在电暖气的底部有一个伸出外壳的塑料杆,当电暖气放置在水平地面时,塑料杆受到地面竖直向上的力而被顶起,接通顶部的触点.如果电暖气发生倾倒,塑料杆底部不受力,在弹簧的作用下顶部触点断开,电暖气便不再工作,该装置起到了“自动开关”的作用.在某次使用中,电暖气的旋钮开关接到档位“1”时,2min消耗的电能是48000J.已知R1:R2=4:7,指示灯L1和L2的电阻很小可忽略不计.

(1)“防倾倒开关”最好应安装在图甲的电路示意图中A、B、C、D、E哪一点处;

(2)求电热丝R2的阻值;

(3)当旋钮开关分别置于档位1和档位2时,求此电暖气的最大和最小功率的比值.

答案

(1)为了防止短路现象,在电热器被碰倒时,切断火线,“倾倒开关”要接在C点;

(2)旋钮开关接触点“1”时的等效电路如图1所示:

∵指示灯L2的电阻很小可忽略,

∴旋钮开关接静触点“1”时,2min消耗的电能:

W=

U2
R1+R2
t,

R1+R2=

U2
W
t=
(220V)2
48000J
×120s=121Ω,

∵R1:R2=4:7,

∴R1=44Ω,R2=77Ω;

(3)旋钮开关接触点“2”时的等效电路如图2所示

∵指示灯L1的电阻很小可忽略,

∴图2中,电热器消耗功率最大,P1=

U2
R1

图1中,电热器消耗功率最小,P2=

U2
R1+R2

P1
P2
=
U2
R1
U2
R1+R2
=
R1+R2
R1
=
121Ω
44Ω
=
11
4

答:(1)“防倾倒开关”最好应安装在图甲的C处;

(2)电热丝R2的阻值为77Ω;

(3)当旋钮开关分别置于档位1和档位2时,电暖气的最大和最小功率的比值为11:4.

单项选择题
问答题 案例分析题

2011年9月29日21时16分,备受世人瞩目的“天宫一号”圆满发射成功,标志着我国朝着实现全面载人航天飞行迈出了意义非凡的一步!标志着我国航天科技又一重大进步。

注1:发达国家科技进步对经济增长的贡献率一般都在60%以上,有的国家甚至超过80%。中国科技成果的转化率平均只有25%,距离发达国家60%以至于80%的水平还有相当的差距。中国的制造业,每一个劳动力所创造的增加值为1790美金,而日本是中国的6.5倍,美国是中国的10.2倍。

注2:据中国文化软实力研究报告统计,文化产品在国际市场的占有率:美国为43%、欧洲国家为34%、亚洲国家和南太平洋国家占到其中的19%,而其中日本占了10%、韩国拥有3.5%。可见,中国在亚洲乃至在全球文化市场里所占的份额是非常有限的。

材料三:载人航天工程总设计师周建平说:“我们随时准备面对困难和挫折,勇于探索,不畏风险,但同时采取措施科学地化解风险,控制风险。”在中国载人航天迄今为止的历程中,失误乃至失败也并非没有发生.因为有过失误和挫折,中国航天人发明了“定位准确、机理清楚、故障复现、措施有效、举一反三”的“归零”五原则,做到对方案严谨的设计、对计划科学的论证、对质量“苛刻”的标准……正是这些,战胜了征途中的一次次坎坷,创造了一次次的腾飞奇迹。

结合材料三说明中国航天人是如何发挥意识能动作用来实现中国航天的一次次腾飞的?