题目内容

16．如图所示是一款多功能洗衣机的简化电路图．此款洗衣机额定电压220V，它有两个档位，当开关置于位置1时（电路接入R1和R2）为加热状态，消耗功率为2400W；当开关置于位置2时（电路接入R2和电动机○M）为保湿洗涤状态．已知电阻R1的阻值为22Ω，水的比热容为c水=4.2×103J/（kg•℃）．
（1）在洗衣机内加入质量为20kg、初温为20℃的冷水，求加热到70℃时水吸收的热量．
（2）求R2的阻值．
（3）已知洗衣机在保湿洗涤状态下工作时，电动机的功率为240W，请问此时通过电路的总电流为多少？

分析 （1）知道水的质量，水的初温和末温，利用吸热公式Q吸=cm（t-t0）求水吸收的热量；
（2）根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出R1的功率，当开关置于位置1时为加热状态，R1与R2并联，加热电阻正常工作时，加热功率和额定功率相等，则求出R2的功率，根据R=$\frac{{U}^{2}}{P}$求R2阻值；
（3）洗衣机在保温洗涤状态下工作时，电动机与R2并联，求出总功率，根据P=UI求通过电路的电流．

解答 解：（1）水需要吸收的热量：
Q吸=cm（t-t0）
=4.2×103J/（kg•℃）×20kg×（70℃-20℃）
=4.2×106J；
（2）R1的功率P1=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{22Ω}$=2200W，
由于当开关置于位置1时为加热状态，R1与R2并联，则P2=P加热-P1=2400W-2200W=200W，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得：R2=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{2}}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{200W}$=242Ω；
（3）洗衣机在保温洗涤状态下工作时，电动机与R2并联，则P总=P2+P电动机=200W+240W=440W，
由P=UI可得：
电路中的电流I=$\frac{{P}_{总}}{U}$=$\frac{440W}{220V}$=2A．
答：（1）水吸收的热量为4.2×106J；
（2）R2的阻值为242Ω；
（3）此时通过电路的总电流为为2A．

点评 本题考查了电功与热量的综合计算，涉及到电功率公式、吸热公式和电功公式的应用，关键是知道用电器正常工作时的功率和额定功率相等．

练习册系列答案
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6．如图所示，雯雯同学用弹簧测力计拉着放在水平桌面上的各面粗糙程度相同的长方体木块做匀速直线滑动，下列说法不够合理的是（　　）
A．木块受到的摩擦力与弹簧对木块的拉力的关系是大小相等
B．在木块前端离开桌面至一半移出桌面的过程中，弹簧测力计的示数变大
C．在木块前端离开桌面至一半移出桌面的过程中，木块对桌面的压强变大
D．利用现有的器材可以探究滑动摩擦力大小与接触面积大小是否有关
7．建在人民大会堂后边的国家大剧院是个半椭圆形建筑，由于四周有水环绕，从远处看呈鸭蛋形，当有光照射时耀眼升辉，非常壮观，如图．关于此建筑涉及的物理知识说法中正确的是（　　）
A．建筑能呈鸭蛋形是利用了平面镜成像原理
B．建筑能呈鸭蛋形是利用了凸透镜成像原理
C．大剧院在水中的“倒影”是倒立的虚像
D．有光照射建筑物时会耀眼生辉，属于漫反射
4．岸上的人看水池底部所装的电灯S，光路如图所示．
（1）请用箭头标示四条光线的方向；
（2）在图中标出人看到灯在水中的像S′；（要求：保留作图痕迹）
（3）在图中画出其中一条光线在水面的反射光线．
11．小明想测量一个小木块（不吸水）的密度，他利用天平、圆柱形玻璃杯、适量、的水细针等器材，经过思考，设计了如下的实验方案．
（1）图甲是小明在调节天平时的情景，小丽指出了他在操作上的错误，你认为错误之处是：调节天平平衡时，游码没有调到零刻度线上．
（2）小明纠正错误后调节好天平，按照以下步骤继续实验：
①将小木块放在天平左盘，天平平衡时右盘中所加砝码和游码的位置如图乙所示，则小木块的质量是18.6g．
②将玻璃杯中装满水，用细针缓慢地将木块压入水中，使之完全浸没．利用排水法，测出溢出水的质量为30g，则小木块的体积为30cm3．
③测出小木块的密度是0.62×103kg/m3．
（3）受小明实验的启发，小丽在实验时除了利用原有的圆柱形玻璃杯、适量的水和细针外，又找了一把刻度尺，不用天平也测出了木块的密度．请你将下列测量步骤补充完整：
①在玻璃杯中装入适量的水，用刻度尺测出杯中水的深度为h0；
②将木块漂浮在水面上，用刻度尺测出杯中水的深度为h1；
③用细针缓慢地把木块压入水中，使之完全浸没，用刻度尺测出杯中水的深度为hm；
④小木块密度的表达式：ρ木=$\frac{{h}_{1}-{h}_{0}}{{h}_{m}-{h}_{0}}$ρ水．（用测量的物理量和已知量的符号表示，水的密度用ρ水表示）
1．下列关于光现象的说法中正确的是（　　）
A．照镜子时，人离平面镜越近所成的像越大
B．验钞机是利用紫外线使钞票上的荧光物质发光，从而辨别其真伪
C．光与镜面成30°角射到平面镜上时，其反射角为30°
D．光射到银幕上发生了镜面反射
8．按照题目要求作图：
（1）图甲中物体A静止在斜面上，请作出物体A受到的重力和斜面受到的压力的示意图．
（2）如图乙所示，用笔画线代替导线将电灯和开关正确接到电路中．
（3）如图丙，一小磁针放在通电螺线管周围，静止时N极指向如图，请用箭头标出磁感线的方向，并用“+”、“-”符号在括号内标出电源正、负极．
5．下列做法中，是为了减小摩擦的是（　　）
A．滑雪运动员使用雪橇滑雪
B．钓鱼者钓到鱼后，用毛巾包着鱼才容易握住鱼
C．体操运动员比赛前会在手上抹上镁粉
D．铁锁生锈了，可向锁孔内灌入铅粉
6．如图所示的电路中，电源电压恒定，闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．电流表A1示数变大，电压表V示数不变
B．电压表V示数与电流表A2示数的比值变大
C．电压表V示数与电流表A1示数的比值变大
D．电压表V示数与电流表A2示数的比值不变

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