题目内容

【题目】有一只电热水壶,其铭牌上标有“220V 1210W”的字样,不考虑温度对电阻的影响,水的比热容4.2×103J/(kg.℃),g取10N/kg.求:
(1)它正常工作时通过电阻丝的电流有多大?
(2)它正常工作时电阻丝的电阻有多大?
(3)当实际电压为200V时,该电热水壶的效率为80%,在一标准大气压下将壶内1Kg的水由20℃加热至沸腾,需要加热多少分钟?

【答案】
(1)

解:由P=UI可得,电热水壶正常工作时的电流:I= = =5.5A;

答:正常工作时通过电阻丝的电流为5.5A;


(2)

解:由I= 可得,电热水壶正常工作时的电阻:R= = =40Ω;

答:正常工作时电阻丝的电阻为40Ω


(3)

解:在1标准大气压下水的沸点是100℃,则水吸收的热量:

Q=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg℃)×1kg×(100℃﹣20℃)=3.36×105J,

当电压为200V时,电热水壶的实际功率:

P= = =1000W,

由η= 可得,消耗的电能:W= = =4.2×105J,

实际加热时间:

t= = =420s=7min.

答:当实际电压为200V时,该电热水壶的效率为80%,在一标准大气压下将壶内1Kg的水由20℃加热至沸腾,需要加热7分钟


【解析】(1)电热水壶正常工作时的功率和额定功率相等,根据P=UI求出电流;(2)根据I= 求出电热水壶正常工作时的电阻;(3)根据Q=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量,再根据P= 求出电路电压仅为200V时的实际功率,根据η= 求出消耗的电能,利用P= 求出加热时间.本题考查了电功率公式、欧姆定律公式、吸热公式、电功公式、效率公式的应用,综合性较强.
【考点精析】通过灵活运用欧姆定律及其应用,掌握欧姆定律的应用: 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)即可以解答此题.

练习册系列答案
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【题目】在“探究实心圆柱体对地面的压强与哪些因素有关”的实验中,某中学一小组的同学们认为此压强跟圆柱体的密度ρ、高度h、圆柱体底面积S是有关的,但有怎样的关系看法不同,于是,在老师的帮助下,小组的同学们从实验室里挑选了由不同密度的合金材料制成、高度和横截面积不同、质量分布均匀的实心圆柱体做实验,测出实心圆柱体竖直放置时(如图所示)对水平桌面上海绵的压下深度,实验记录见下表.

序号

物体

底面积S/cm2

高度h/cm

海绵被压下深度/cm

1

合金甲圆柱体A

10

5

0.5

2

合金甲圆柱体B

10

10

1

3

合金甲圆柱体C

20

10

1

4

合金乙圆柱体A

10

5

1.5

5

合金乙圆柱体B

10

10

3

6

合金乙圆柱体C

20

10

3


(1)该小组同学是通过来判断压强大小的.
(2)分析实验1、2或4、5可以得出:当圆柱体的材料密度相同时,实心圆柱体对水平地面的压强与圆柱体的
(3)分析可以得出,当圆柱体的密度相同时,实心圆柱体对水平地面的压强与底面积无关.
(4)此探究过程用到的科学探究方法有
(5)实验结束之后,同学们在老师的指导下,以某一合金甲圆柱体为研究对象,推导它对海绵的压强大小的表达式(已知合金的密度为ρ,长方体铁块的高度为h,底面积为S).表达式为
(6)上面推导出的表达式(选填“能”或“不能”)应用于各类固体的压强的计算.

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