题目内容
14．小芳家有个电热水器，说明书上有工作原理示意图（如图甲）该热水器有“加热”和“保温”两档，试求：
（1）该电路处于加热档时，总功率为1100W，A、B指示灯电阻很小可忽略不计，将电热水器内2L水从25℃加热到100℃用时100min，则此电热水器的加热效率是多少？
（计算结果保留到1%，C水=4.2×103J/（kg•℃），ρ水=1.0×103kg/m3）
（2）若R1和R2的阻值不随温度的变化，处于保温档时，R1的功率是44W，求电阻R2的阻值．
（3）某次实际工作时，小芳关闭家中其他电器，单独让电热水器工作，在图乙所示的电能表上，发现2min电能表转盘转了42转，此时电热水器的实际功率是多少？
分析 （1）根据水的体积求得水的质量，利用Q=cm△t求得水吸收的热量，利用P=$\frac{W}{t}$求得消耗电能，再利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$可求得此电热水器的加热效率；
（2）由图可知，电路处于加热挡时，只有R1接入电路，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可求得R1的电阻，当处于保温档时，R1与R2串联，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可求得R1两端电压，
然后根据串联电路的电压特点求得R2两端电压，利用P=UI可求得电路中的电流，串联电路中电流处处相等，根据I=$\frac{U}{R}$可求得电阻R2的阻值．
（3）已知电能表每消耗1kW•h的电能，转盘转1200R，可求转过42R消耗的电能，根据公式P=$\frac{W}{t}$求出这个电热水器的实际功率；
解答 解：
（1）水的体积V=2L=2×10-3m3，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的质量：m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10-3m3=2kg，
水吸收的热量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（100℃-25℃）=6.3×105J；
由P=$\frac{W}{t}$可得，消耗电能：W=Pt=1100W×10×60s=6.6×105J，
电热水器的加热效率：η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{6.3×1{0}^{5}J}{6.6×1{0}^{5}J}$×100%≈95%；
（2）由图可知，电路处于加热挡时，只有R1接入电路，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，电阻R1的阻值：
R1=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{加热}}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{1100W}$=44Ω，
当处于保温档时，R1与R2串联，
则由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，R1两端电压：U1=$\sqrt{{P}_{1}{R}_{1}}$=$\sqrt{44W×44Ω}$=44V，
电路中的电流：I2=I1=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{44V}{44Ω}$=1A，
R2两端电压：U2=U-U1=220V-44V=176V，
由I=$\frac{U}{R}$可得，电阻R2的阻值：R2=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{176V}{1A}$=176Ω；
（3）2min电能表转盘转了42转，此时电热水器消耗的电能：
W′=$\frac{42r}{1200r/kW•h}$=$\frac{7}{200}$kW•h=$\frac{7}{200}$×3.6×106J=1.26×105J，
此时电热水器的实际功率：
P′=$\frac{W′}{t}$=$\frac{1.26×1{0}^{5}J}{2×60s}$=1050W．
答：（1）此电热水器的加热效率是95%；
（2）电阻R2的阻值为176Ω．
（3）某此时电热水器的实际功率为1050W．
点评 本题考查了电功率公式和电功公式以及电阻串联的应用，关键是电热水器不同档位时电路连接方式的判断和明白电能表参数的含义．
暑假作业暑假快乐练西安出版社系列答案| A． | 近视眼镜利用了凹透镜对光线的发散作用 | |
| B． | 照像时，被照者应站在距镜头二倍焦距以外 | |
| C． | 借助放大镜看地图时，地图到放大镜的距离应大于一倍焦距 | |
| D． | 阳光通过凸透镜可以点燃纸屑，是利用凸透镜对光线的会聚作用 |
如图所示的电路中，电源电压U不变，当开关S闭合时，滑动变阻器的滑片P向上移动，则电流表的示数将减小，电压表示数将增大（选填增大、不变、减小）．
如下图，某发光点S发出的两条光线经平面镜反射后分别沿O1A和O2B方向射出，根据平面镜成像规律，在图中画出发光点S的位置，像的位置和入射光线．①新泰市冬天最低气温为-30℃；②中学生正常步行速度约为3m/s；③通过家用节能灯中的电流约为100mA；④一个中学生走上五楼教室，克服重力做功约为6000J．
| A． | 只有①②正确 | B． | 只有③④正确 | C． | 只有②③正确 | D． | ①②③④都正确 |
某同学设计了如图所示的装置测量盐水的密度，已知木块的重力为3N，体积为500cm3，当木块静止时弹簧测力计的示数为2.5N，盐水的密度是1.1×103kg/m3；若剪断细绳，木块最终静止时所受浮力是3N．（g=10N/kg，一切摩擦与阻力均忽略不计）