27. 如图17所示,小灯泡$L$标有“$6V\ 0.3A$”字样,$R为10\Omega$。闭合开关$S$,小灯泡$L$正常发光。求:
(1)小灯泡$L$正常发光时的电阻。
(2)电源电压。
(3)此时电流表的示数。

(1)小灯泡$L$正常发光时的电阻。
(2)电源电压。
(3)此时电流表的示数。
答案
(1)20 Ω (2)6 V (3)0.9 A
解析
(1)由欧姆定律$I=\frac{U}{R}$可得,小灯泡$L$正常发光时的电阻$R_{L}=\frac{U_{L}}{I_{L}}=\frac{6V}{0.3A}=20\Omega$。
(2)因为小灯泡$L$正常发光,且灯泡与电阻$R$并联,所以电源电压$U=U_{L}=6V$。
(3)通过电阻$R$的电流$I_{R}=\frac{U}{R}=\frac{6V}{10\Omega}=0.6A$,电流表测干路电流,所以电流表示数$I=I_{L}+I_{R}=0.3A + 0.6A=0.9A$。
(2)因为小灯泡$L$正常发光,且灯泡与电阻$R$并联,所以电源电压$U=U_{L}=6V$。
(3)通过电阻$R$的电流$I_{R}=\frac{U}{R}=\frac{6V}{10\Omega}=0.6A$,电流表测干路电流,所以电流表示数$I=I_{L}+I_{R}=0.3A + 0.6A=0.9A$。
28. 俗话说,“腊月二十八,打糕蒸馍贴花花”。蒸馒头是利用水沸腾产生的蒸汽进行加热。某次采用煤炉加热,将$2.5kg$水加热到沸腾,水温升高了$80^{\circ}C$,若煤炉加热水的效率为$70\%$,且$c_{水}= 4.2×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)$,$q_{煤}= 3×10^{7}J/kg$。求此过程中:
(1)水吸收的热量。
(2)煤燃烧放出的热量。
(3)需要完全燃烧的煤的质量。
(1)水吸收的热量。
(2)煤燃烧放出的热量。
(3)需要完全燃烧的煤的质量。
答案
(1)8.4×10⁵ J (2)1.2×10⁶ J (3)0.04 kg
解析
(1)水吸收的热量:$Q_{吸}=c_{水}m\Delta t=4.2×10^{3}\, J/(kg\cdot^{\circ}C)×2.5\, kg×80^{\circ}C=8.4×10^{5}\, J$
(2)由$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}$得,煤燃烧放出的热量:$Q_{放}=\frac{Q_{吸}}{\eta}=\frac{8.4×10^{5}\, J}{70\%}=1.2×10^{6}\, J$
(3)由$Q_{放}=mq$得,需要完全燃烧煤的质量:$m_{煤}=\frac{Q_{放}}{q_{煤}}=\frac{1.2×10^{6}\, J}{3×10^{7}\, J/kg}=0.04\, kg$
(2)由$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}$得,煤燃烧放出的热量:$Q_{放}=\frac{Q_{吸}}{\eta}=\frac{8.4×10^{5}\, J}{70\%}=1.2×10^{6}\, J$
(3)由$Q_{放}=mq$得,需要完全燃烧煤的质量:$m_{煤}=\frac{Q_{放}}{q_{煤}}=\frac{1.2×10^{6}\, J}{3×10^{7}\, J/kg}=0.04\, kg$
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