题目内容
【题目】如图1是小明家使用的电热水壶,其铭牌数据如表所示,其中的功率一栏看不清数值是多少,小明想利用图2所示的电能表测量电热水壶的功率,当水壶单独正常工作,发现电能表的转盘9s内转动了10转,(若加热电阻的阻值不随温度变化而改变,且此时的大气压为1标准大气压)。则:
(1)电热水壶正常工作时,额定功率是多少?
(2)装满水后,壶中水的质量是多少千克?(1L=1×10-3m3)
(3)将一满壶20℃的水在1标准大气压下烧开,需要吸收多少热量?
(4)不考虑热量损失,烧开这壶水,需要多长时间?
【答案】(1)2000W;(2)1.5kg;(3)5.04×105J;(4)252s
【解析】试题分析:(1)电能表的转盘9s内转动了10转消耗的电能:W==1.8×104J
电热水壶正常工作时,额定功率是P=W/t=1.8×104J/9s=2000W
(2)水壶容积V=1.5L=1.5×10-3m3
装满水后,壶中水的质量是m=ρV=1.0×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.5kg
(3)烧开满壶20℃的水需要吸收的热量是:
Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1.5kg×(100℃-20℃)=5.04×105J
(4)不考虑热量损失,W=Q=5.04×105J
需要的时间是t=W/P=5.04×105J/2000W=252s
【题目】阅读短文,回答问题:
太阳能路灯
城市大力发展绿色能源,如图甲是城市道路两边的太阳能路灯,它由太阳能电池板、控制器、24V的蓄电池组、LED发光二极管、灯杆及灯具外壳组成。它的结构示意图如图乙,工作时能量流程图如图丙。
LED发光二极管是一种半导体器件,它具有工作电压低(2-4V)、耗能少、寿命长、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色发光等优点。它与普通的白炽灯发光原理不同,可以把电直接转化为光。实验测得LED发光二极管两端加不同电压时的电流,数据如下表:
电压/V | 1 | 1.5 | 2.0 | 2.3 | 2.5[ | 2.8 | 3.0 | 3.3 | 3.5 | 3.6 | 3.7 |
电流/mA | 0 | 0 | 0 | 5 | 10 | 60 | 160 | 380 | 690 | 900 | 1250 |
(1)太阳能电池板将太阳能转化为 能,给蓄电池充电时转化为 能。太阳能是___________能源(选填“一次”或“二次”)。
(2)为使LED发光二极管正常工作,应将几个LED发光二极管 (选填“串联”或“并联”)才能安全使用。
(3)如图乙所示,晚上LED发光二极管点亮时控制开关S与 (选填“a”或“b”)触点接触。
(4)这种LED发光二极管的电压从2.5V变化到3.6V时,LED的电功率增加了 W。