题目内容
【题目】李岚家里新买了一台功率可调的双功率电热水器,图甲所示的是该电热水器的铭牌,图乙所示的是电热水器的工作电路示意图.求:[忽略阻值的变化,ρ水=1g/cm3 , c水=4.2×103J/(kg℃)]
(1)R2的阻值.(结果保留一位小数)
(2)该电热水器在正常工作下,将60L的水从20℃加热到75℃时,电流做的功.(忽略热损失)
(3)李岚将家里其余用电器都关闭,只留电热水器用低功率工作,她观察到家里标有3000r/kWh的电表在10min内转了500转.请用简要计算说明此时李岚家家庭电路中的电压是否为额定电压.
【答案】
(1)解:开关S1、S2都闭合时,电路为R1的简单电路,此时电路中的总电阻最小,电热水器的功率最大,
由表格数据可知,此时热水器的功率P1=1500W,
由P=UI= 可得,R1的阻值:
R1= = ≈32.3Ω;
只闭合开关S1时,R1与R2串联,电路中的电阻较大,电热水器的功率最小,
由表格数据可知,此时热水器的功率P2=1000W,
则电路的总电阻:
R= = =48.4Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,R2的阻值:R2=R﹣R1=48.4Ω﹣32.3Ω=16.1Ω
(2)解:水的体积:V=60L=60dm3=0.06m3,
由ρ= 可得,水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×0.06m3=60kg,
水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/kg℃×60kg×(75℃﹣20℃)=1.386×107J,
忽略热损失,则电流做的功:
W=Q吸=1.386×107J
(3)解:因3000r/kWh表示的是电路中每消耗1kWh的电能,电能表的转盘转3000r,
所以,电能表转盘转过500转消耗的电能:
W′= kWh= kWh= ×3.6×106J=6×105J,
由题意可知,此时只留电热水器用低功率工作,则电路中的电阻R=48.4Ω,
由W= t可得,家庭电路中的实际电压:
U实= = =220V,
所以,此时李岚家家庭电路中的电压是额定电压
【解析】(1)由电路图可知,开关S1、S2都闭合时,电路为R1的简单电路,此时电路中的总电阻最小,根据P=UI= 可知,电热水器的功率最大,由表格数据可知其功率,根据P=UI= 求出R1的阻值;只闭合开关S1时,R1与R2串联,电路中的电阻较大,电热水器的功率最小,由表格数据可知其功率,根据P=UI= 求出总电阻,利用电阻的串联求出R2的阻值;(2)知道水的体积,根据ρ= 求出水的质量,又知道水的初温、末温和比热容,根据Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量,忽略热损失,水吸收的热量即为电流做的功;(3)3000r/kWh表示的是电路中每消耗1kWh的电能,电能表的转盘转3000r,据此求出消耗的电能,利用W= t求出家庭电路中的实际电压.
【题目】根据表格中的数据判断,下列说法正确的是( )
物质 | 空气(15℃) | 水 | 煤油 | 冰(0℃) | 木 | 铝 | 铁 |
密度/kg/m3 | 1.29 | 1.0×103 | 0.8×103 | 0.9×103 | 0.5×103 | 2.7×103 | 7.9×103 |
比热容/J/(kg℃) | 1.4×103 | 4.2×103 | 2.1×103 | 2.1×103 | 1.8×103 | 0.88×103 | 0.46×103 |
声速/m/s | 340 | 1500 | 1324 | 3230 | 500 | 5000 | 5200 |
A.敲击装满水的长铁管的一端,在另一端听到3个敲打的声音,且第二声是从空气传来的
B.用力提起体积相同的水比提起煤油要用更大的力
C.用相同的电加热器给体积相同的水和煤油加热,使它们都升高10℃,煤油需要加热更长的时间
D.体积相同的铁块和铝块分别制成外形相同、边长为4:2:1的长方体,如图放置在水平桌面上,则铁块和铝块对桌面的压强之比为79:108