题目内容
【题目】家庭室内装修要用到某种液体乙烯材料和三混粉,工人师傅使用加热与搅拌为一体的用电器,下图是该用电器的工作原理图.先在室温下把液体乙烯材料放入容器中,温控旋转开关接ab开始加热,发光二极管正常发光,当液体温度达到70℃;温控旋转开关自动接cd,发光二极管熄灭,电动机起动,再倒入三混粉在容器中保温搅拌,搅拌均匀后,涂抹到墙壁上使之更加平滑牢固.旋转开关接ab时电路消耗功率为1522W,旋转开关接cd时电路消耗功率为1200W,电动机正常工作的功率为1100W,发光二极管L规格为“2V 0.2W”,R1是加热电热丝,R2是保温电热丝,R0为保护发光二极管正常工作的限流电阻.(忽略温度对电阻的影响)
(1)用电器正常工作时,求保温电热丝R2的电阻值.
(2)液体乙烯材料质量为6kg,初温为20℃,求温控旋转开关接ab开始加热到刚接cd时,液体乙烯材料吸收了多少热量?[C液=1.8×103J/(kg℃)]
(3)温控旋转开关接ab开始加热到刚接cd时,电路正常工作了6分40秒,该过程中加热电热丝产生的热量为多少?
【答案】
(1)解:保温电热丝消耗的功率:P保=Pcd﹣P动=1200W﹣1100W=100W
保温电热丝阻值:R2= = =484Ω
答:保温电热丝R2的电阻值为484Ω
(2)解:液体乙烯材料吸收热量:
Q=C液m△t=1.8×103J/(kg℃)×6kg×(70℃﹣20℃)=5.4×105J
答:液体乙烯材料吸收的热量为5.4×105J
(3)解:发光二极管正常工作的电流:IL= = =0.1A
发光二极管支路消耗的功率:P支=U×IL=220V×0.1A=22W
加热电热丝消耗的功率:P加=Pab﹣P支=1522W﹣22W=1500W
加热电热丝产生的热量:Q加=W加=P加t=1500W×400s=6×105J
答:该过程中加热电热丝产生的热量为6×105J
【解析】根据题干所给信息进行分析得:旋转开关接cd时电路消耗功率为1200W,电动机正常工作的功率为1100W,可得出R2消耗的功率,由公式R2=U2/P保可以算出R2的阻值;由吸热公式Q=C液m△t可以算出液体乙烯材料吸收热量;当温控旋转开关接ab开始加热到刚接cd时,由电路消耗功率为1522W减去发光二极管所在支路消耗的功率,便是热电热丝R1消耗的功率,进而利用公式Q=W=Pt(纯电阻)计算出加热电热丝R1产生的热量.
【考点精析】掌握热量的计算和欧姆定律及其应用是解答本题的根本,需要知道热量的计算: ① Q吸 = cm△t升=cm(t-t0) (Q吸是吸收热量,单位是焦耳;c 是物体比热,单位是:焦/(千克?℃);m是质量;t0 是初始温度;t 是后来的温度. )② Q放 =cm△t降=cm(t0-t) ③ Q吸 = Q放;欧姆定律的应用: ① 同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大.(R=U/I) ② 当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小.(I=U/R) ③ 当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大.(U=IR).
【题目】在探究“水的沸腾”的实验中,当水温升到90℃时,小军同学每隔1min记录一次温度计的示数,直到水沸腾5min后停止读数,部分数据记录如下表:
时间/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
水的温度/℃ | 90 | 92 | 94 | 96 | 98 | 98 | 98 | 98 | 98 |
(1)组装器材时,应先固定图甲中的(选填“A”或“B”)
(2)根据表中实验数据,可判断出当时的大气压(选填“高于”、“等于”或“低于”)1标准大气压.
(3)同时,小华和小明也做了该实验,根据各自数据,他们在坐标纸上分别画出了如图乙所示图线.若加热条件完全相同,整个过程中两人的操作都规范准确.根据图线分析:你认为造成两同学图线差异的主要原因可能是: .