作业帮饮水机工作的物理原理.
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：综合作业 时间：2024/11/07 16:38:48
饮水机工作的物理原理.
由于电路图不能在此画出,可能讲得比较抽象,抱歉.
饮水机的红绿灯与插头串联,红灯与导热管并联,红绿灯分别由两个开关控制.
水沸腾前,一定要使用加热管,且加热管应正常工作,则两个开关必须接通,那么,红灯亮,绿灯灭;水沸腾后,加热管应不工作,则控制红灯的开关必须不接通,可这时要红灯不亮,绿灯亮.
由于电路图不能在此画出,可能讲得比较抽象,抱歉.
饮水机的红绿灯与插头串联,红灯与导热管并联,红绿灯分别由两个开关控制.
水沸腾前,一定要使用加热管,且加热管应正常工作,则两个开关必须接通,那么,红灯亮,绿灯灭;水沸腾后,加热管应不工作,则控制红灯的开关必须不接通,可这时要红灯不亮,绿灯亮.
控水槽中浮体A与阀门C固定相连,当、A恰好浸没时阀门C关闭,A未浸没时C略有下降,桶内水流人控水槽.控水槽内保持一定水位,是因为浮体A的最小体积满足浮体A刚好浸没在水中时受到向上的浮力跟阀门C受到水向下的压力相等,桶口处水的压强为：
P水=ρ水gh水
C受到水的压力为F= P水S,
据F浮=F= ρ水gV排
得：V排=F/ ρ水g；
工作原理：
饮水机水沸腾前,开关1和2同时闭合,红灯亮、绿灯灭、加热管正常工作；
水沸腾后,开关1和2同时断开,此时红、绿指示灯电阻R红、R绿串联,由于红、绿指示灯应满足电阻R红＞＞R绿,根据批示灯实际电功率P=I2R,所以绿灯亮、红灯不亮、加热管不工作.
例2(2002年黄冈市中考题)?如图5甲是HG2002型台式饮水机结构剖面示意图,控水槽中浮体A与阀门C固定相连,当A恰好浸没时阀门C关闭,A未浸没时C略有下降,桶内水流入控水槽.已知桶内水位高40cm,阀门C横截面积l.0cm2,不计A、C本身质量、大气压强和热损失.
图5
(l)为使控水槽内保持一定水位,浮体A的最小体积应为多少?
(2)若热胆中储水 l.0kg,由电热管加热,要求10min将水由200C加热到1000C,求电热管的电功率.
(3)饮水机的电路如图5乙所示,水沸腾前,红灯亮、绿灯灭、加热管正常工作；水沸腾后,绿灯亮、红灯不亮、加热管不工作.试分析温控开关1和2在水沸腾前、后的通断情况以及红、绿指示灯,电阻R红、R绿应满足的条件.
分析:本题取材于家用饮水机的实例.解题的关键是通过命题了解饮水机的工作原理,进而转化为物理课本中常见的模型式物理问题.本题是一道涉及浮力、压强、热量的计算、电功率等多个知识点的综合问题.
(l)浮体A具有最小体积的条件是：浮体A刚好浸没在水中时受到向上的浮力跟阀门C受到水向下的压力相等.桶口处水的压强为：
P水=ρ水gh水=l×103×10×0.4Pa=4×103pa
C受到水的压力为:
F= P水S=4×103×1×10-4N=0.4N
根据 F浮=F=ρ水gV排 得:V排=F/ρ水g=(0.4/ 1×103×10)m3=4.0×10-5m3
故浮体A的最小体积为4.0×10-5m3
(2)将水从200C加热到1000C吸收的热量为:
Q=cm(t-t0)=4.2×103×1×(100-20)J=3.36×105J
此热量全部由电能提供,即Q=W=P•t
P=Q/ t=(3.36×105/10×60)W=560W
(3)温控开关1和2在水沸腾前同时闭合,在水沸腾后同时断开.
R绿与R红的关系为:R绿>>R红.
楼主有不明白的,我每天一下班整个晚上的时间都用于帮人解答疑难问题的!
赠人玫瑰,手留余香!
P水=ρ水gh水
C受到水的压力为F= P水S,
据F浮=F= ρ水gV排
得：V排=F/ ρ水g；
工作原理：
饮水机水沸腾前,开关1和2同时闭合,红灯亮、绿灯灭、加热管正常工作；
水沸腾后,开关1和2同时断开,此时红、绿指示灯电阻R红、R绿串联,由于红、绿指示灯应满足电阻R红＞＞R绿,根据批示灯实际电功率P=I2R,所以绿灯亮、红灯不亮、加热管不工作.
例2(2002年黄冈市中考题)?如图5甲是HG2002型台式饮水机结构剖面示意图,控水槽中浮体A与阀门C固定相连,当A恰好浸没时阀门C关闭,A未浸没时C略有下降,桶内水流入控水槽.已知桶内水位高40cm,阀门C横截面积l.0cm2,不计A、C本身质量、大气压强和热损失.
图5
(l)为使控水槽内保持一定水位,浮体A的最小体积应为多少?
(2)若热胆中储水 l.0kg,由电热管加热,要求10min将水由200C加热到1000C,求电热管的电功率.
(3)饮水机的电路如图5乙所示,水沸腾前,红灯亮、绿灯灭、加热管正常工作；水沸腾后,绿灯亮、红灯不亮、加热管不工作.试分析温控开关1和2在水沸腾前、后的通断情况以及红、绿指示灯,电阻R红、R绿应满足的条件.
分析:本题取材于家用饮水机的实例.解题的关键是通过命题了解饮水机的工作原理,进而转化为物理课本中常见的模型式物理问题.本题是一道涉及浮力、压强、热量的计算、电功率等多个知识点的综合问题.
(l)浮体A具有最小体积的条件是：浮体A刚好浸没在水中时受到向上的浮力跟阀门C受到水向下的压力相等.桶口处水的压强为：
P水=ρ水gh水=l×103×10×0.4Pa=4×103pa
C受到水的压力为:
F= P水S=4×103×1×10-4N=0.4N
根据 F浮=F=ρ水gV排 得:V排=F/ρ水g=(0.4/ 1×103×10)m3=4.0×10-5m3
故浮体A的最小体积为4.0×10-5m3
(2)将水从200C加热到1000C吸收的热量为:
Q=cm(t-t0)=4.2×103×1×(100-20)J=3.36×105J
此热量全部由电能提供,即Q=W=P•t
P=Q/ t=(3.36×105/10×60)W=560W
(3)温控开关1和2在水沸腾前同时闭合,在水沸腾后同时断开.
R绿与R红的关系为:R绿>>R红.
楼主有不明白的,我每天一下班整个晚上的时间都用于帮人解答疑难问题的!
赠人玫瑰,手留余香!