题目内容
(8分)如图甲所示是一种电热水龙头,图乙是某型号电热水龙头的工作原理图.旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点,从而控制流出的水为冷水、温水或热水.已知R1、R2是电热丝,如表是该电热水龙头相关参数,试回答或求解下列问题:
品名:快速电热水龙头 | |
额定电压 | 220V |
温水功率 | 1.1kw |
热水功率 | 2.8kw |
出水温度 | 30℃﹣60℃ |
适用水压 | 0.04Mpa﹣0.4Mpa |
(2)S旋到热水档时,电路中的总电流是多大?
(3)如果进水口的水温是20℃,水龙头1min流出1kg的水,放出热水的水温能达到50℃,此时该水龙头的电热效率是多少?
(1)电热丝R1的阻值是44Ω;(2)S旋到热水档时,电路中的总电流是12.7A;(3)该水龙头的电热效率是75%.
解析试题分析:(1)由题意可知,当S旋到温水档时,只有R1接入电路;故R1=U2/P温=(220V)2/1.1×103W=44Ω;
(2)当S旋到热水档时,电路中的总电流:I=P热/U=2.8×103W/220V≈12.7A;
(3)水龙头放热水时,水吸收的热量为:
Q吸=cm(t-t0)
=4.2×103 J/(kg?℃)×1kg×(50℃-20℃)
=1.26×105J,
水龙头放热水时工作1min消耗的电能:W电=P热t=2.8×103 W×60S=1.68×105J,
水龙头的电热效率:η=(Q吸/W电)×100%=(1.26×105J/1.68×105J)×100%=75%.
考点:电功与热量的综合计算
练习册系列答案
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某学校食堂有一个电水壶的铭牌如表所示.如图是电水壶的电路图,R为加热器,当温度较低时,温控开关S处于闭合状态,加热器加热.当水沸腾后,会自动断开进入保温状态.从而实现了自动温度开关控制.若加热器电阻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:
额定电压 | 220V |
额定功率 | 4400W |
水壶装水质量 | 10kg |
频率 | 50Hz |
(1)电水壶正常工作时,其加热电阻的阻值是多大?
(2)若电水壶产生的热量全部被水吸收,现将一满壶23℃的水在标准大气压下烧开需要多长时间?[水的比热容C=4.2×103J/(kg?℃)].
(3)当电水壶处于保温状态时,通过加热器的电流是1A,此时电阻R0的电功率是多少?
某学校同学想知道:影响电流大小的因素,他们设计了如图所示的电路,选用同种材料制成的不同导体、若干节干电池及其他必要器材进行实验。
同学们正确连接电路,并将实验测得数据记录在表一、表二和表三中。
表一 导体A 长度0.4米 横截面积0.3毫米2 | | 表二 导体B 长度1.2米 横截面积0.3毫米2 | | 表三 导体C 长度1.5米 横截面积0.3毫米2 | |||||||||
实验序号 | 1 | 2 | 3 | | 实验序号 | 4 | 5 | 6 | | 实验序号 | 7 | 8 | 9 |
U(V) | 1.2 | 2.4 | 3.6 | | U(V) | 2.4 | 3.6 | 4.8 | | U(V) | 1.5 | 3.0 | 4.5 |
I(A) | 0.30 | 0.60 | 0.90 | | I(A) | 0.20 | 0.30 | 0.40 | | I(A) | 0.10 | 0.20 | 0.30 |
他们认为影响电流大小的因素可能是:____________________________________________。
② 分析比较表一或表二或表三中的数据,可初步得出:__________________________。
③ 请进一步分析比较表一和表二和表三中的数据,可初步得出:_______________ ___________。
④为了在表二的基础上继续研究通过导体的电流与导体横截面积的关系,请你在表四中填写需选用这种材料制成的导体还需满足的条件。
表四 | ||
导体 | 长度(米) | 横截面积(毫米2) |
D | | |
E | | |