题目内容
【题目】如图是某具有保温功能的电热水壶电路原理图,额定电压为220V,当S1和S2同时闭合时,电热水壶处于加热状态;当S1闭合,S2断开时,电热水壶处于保温状态;电热丝R1=40Ω,R2=1170Ω,工作过程中不计温度对电热丝电阻的影响,电热水壶加热效率为90%.某次该电热水壶将0.8kg的水从25℃加热到100℃所用时间为280s,求:
(1)该电热水壶的额定保温功率是多少?
(2)这过程中0.8kg的水吸收了多少热量?[水的比热容c水=4.2×103J/(kg℃)]
(3)这过程中电热水壶的实际工作电压是多少?
【答案】
(1)当S1闭合,S2断开时,R1、R2连入电路,
∵串联电路的总阻值等于串联的各电阻阻值之和,
∴R=R1+R2=40Ω+1170Ω=1210Ω,
则保温功率为P保= = =40W
答:该电热水壶的额定保温功率是40W
(2)水吸收的热量Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg℃)×0.8kg×(100℃﹣25℃)=2.52×10﹣5J
答:这过程中0.8kg的水吸收了2.52×10﹣5J的热量
(3)实际电流所做的功W= = =2.8×105J;
∴实际功率P实= = =1000W,
由图可知电热水壶处于加热状态时,只有电阻R1连入电路;
由P= 得:实际电压U实= = =200V
答:这过程中电热水壶的实际工作电压是200V
【解析】(1)当S1闭合,S2断开时,R1、R2连入电路,求出总阻值,根据P= 求出保温时电热水壶的功率.(2)根据Q=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量;(3)由加热效率电流所做的功,根据P= 求出电热水壶的实际功率,根据P= 的变形式求实际工作电压.
【考点精析】解答此题的关键在于理解热量的计算的相关知识,掌握热量的计算: 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,以及对电功率的计算公式的理解,了解计算电功率公式:P =W/t ;P=UI ; 式中单位P→瓦(w);W→焦;t→秒;U→伏(V);I→安(A)计算电功率还可用公式:P=I2R和P= U2/R.
【题目】目前,小汽车已进入寻常百姓家.如图1所示为某汽车公司自动测定油箱内油面高度的电路原理图.其中电源电压恒为12V,R0为定值电阻.A为油量表(实际是一只量程为0﹣0.6A的电流表),Rx为压敏电阻(其电阻值随电阻表面受到的液体压强增大而减小).关于压敏电阻Rx的阻值与所受汽油压强的关系如下表所示(汽油的密度为0.71×103kg/m3 , g取10N/kg):
Rx所受汽油的压强值/Pa | 0 | 426 | 852 | 1278 |
Rx对应的电阻值/Ω | 90 | 50 | 30 | 10 |
(1)该汽车油箱是长方体形容器,底面积为0.3m2 , 油箱内汽油高度达到18cm时,油箱即装满,则油箱装满时汽油的质量是多少?
(2)油箱装满时,油量表的示数如图2所示,求定值电阻R0的值.
(3)当油箱内汽油用完时,油量表的指针指向某一位置,求此位置所对应的电流值.
(4)为了测试该汽车的油耗,将汽车油箱装满后,沿高速公路行驶300km的路程,油量表的指针向左逐渐偏转到“E”,如图3所示,问该汽车每行驶100km消耗汽油多少L(1L=1dm3)?