题目内容

(2013?吴中区二模)家用电器使用日益广泛,好学的小明突发奇想,想检验家中的电热水壶热效率的高低,如图所示是小明家的电热水壶的铭牌,如表是小明在使用电热水壶(正常工作)烧水时所记录的数据:
项目 电热水壶
装水质量/kg 1.8
水的初温/℃ 20
水烧开时间/s 480
(1)在1标准大气压下,把电热水壶中的水烧开,水需要吸收多少热量?
(2)电热水壶的热效率为多高?
分析:(1)知道水的质量、水的初温和末温(1标准大气压下水的沸点是100℃),利用Q=cm△t求出水吸收的热量;
(2)根据W=Pt求出消耗的电能,利用η=
Q
W
×100%求出电热水壶的热效率.
解答:解:
(1)1标准大气压下水的沸点是100℃,把电热水壶中的水烧开,水需吸收的热量:
Q=cm(t-t0
=4.2×103J/(kg?℃)×1.8kg×(100℃-20℃)
=6.048×105J;
(2)把电热水壶中的水烧开消耗的电能:
W=Pt=1800W×480s=8.64×105J,
电热水壶的热效率:η=
Q
W
×100%=
6.048×105J
8.64×105J
×100%=70%.
答:(1)在1标准大气压下,把电热水壶中的水烧开,水需要吸收6.048×105J的热量;
(2)电热水壶的热效率为70%.
点评:本题考查了学生对吸热公式、电功率公式、效率公式的掌握和运用,本题关键:一是从铭牌得出相关信息,二是各公式及其公式变形的灵活运用.
练习册系列答案
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(2013?吴中区二模)小明利用如图甲所示的电路,实验探究“保持电压不变时,电流跟电阻的关系”.

实验器材:
电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一只,一个开关,三个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω),两只滑动变阻器(10Ω2A、20Ω1A),导线若干.
实验中多次改变R的阻值,并得到多组实验数据,由这些数据得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象,由图象可得结论:
电压不变时,电流与导体的电阻成反比
电压不变时,电流与导体的电阻成反比

(1)在上述实验中,小明先用5Ω的电阻做完实验后,接着要改用10Ω的电阻继续做实验,应如何具体操作?
断开开关,把滑片移至A端,用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,闭合开关,移动滑片直到电压表的示数为2.5V,并读出电流表的示数
断开开关,把滑片移至A端,用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,闭合开关,移动滑片直到电压表的示数为2.5V,并读出电流表的示数

(2)当小明改用15Ω的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,都无法使电压表的示数达到实验要求的值.小明不畏困难,经过认真思考,找出了原因,并利用现有的实验器材解决了问题,完成了实验,请你分析“电压表的示数无法达到实验要求的值”的原因是:
滑动变阻器的最大阻值太小
滑动变阻器的最大阻值太小

并请你想一想小明解决问题可能用到的方法,并简要说明此方法的理由.方法:
换用最大阻值为20Ω的滑动变阻器
换用最大阻值为20Ω的滑动变阻器
,理由:
根据
2V
R
=
2.5V
15Ω
得,R=12Ω,所以应选用“20Ω 1A”的滑动变阻器
根据
2V
R
=
2.5V
15Ω
得,R=12Ω,所以应选用“20Ω 1A”的滑动变阻器

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