小明是个很善于把物理知识应用于实际的同学．最近小明家中更换了电热水器.他仔细现察了热水器铭牌．如图所示．型号FCD-JTHQB50-Ⅲ额定电压220V容积50L额定频率 50Hz温度设定范围35℃-75℃额定功率2000W(1)该电热水器正常工作时.电热丝的电阻多大．(2)热水器装满水.正常工作时电热丝产生的热量有84%被水吸收.要使水温从20℃升高到70� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

7．

小明是个很善于把物理知识应用于实际的同学．最近小明家中更换了电热水器，他仔细现察了热水器铭牌．如图所示．

型号	FCD-JTHQB50-Ⅲ	额定电压	220V
容积	50L	额定频率	50Hz
温度设定范围	35℃-75℃	额定功率	2000W

（1）该电热水器正常工作时，电热丝的电阻多大．
（2）热水器装满水，正常工作时电热丝产生的热量有84%被水吸收，要使水温从20℃升高到70℃，需要加热多长时间．[c_水=4.2×10³J/（kg．℃），ρ_水=1.0×l0³kg/m³]．

分析（1）已知电热水器的额定电压和额定功率，利用R=$\frac{{U}^{2}}{P}$计算正常工作的电阻；
（2）知道太阳能热水器的容积，利用密度公式求水的质量，又知道水的初温和末温、水的比热容，利用吸热公式求水吸收的热量；
利用W=$\frac{{Q}_{\;}}{η}$求出需要消耗的电能，利用t=$\frac{W}{P}$求加热时间．

解答解：（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得：热水器正常工作的电阻R=$\frac{{U}_{额}^{2}}{{P}_{额}}$=$\frac{（{220V）}^{2}}{2000W}$=24.2Ω；
（2）由表格数据可知：热水器装满水时水的体积V=50L=0.05m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的质量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×0.05m³=50kg，
水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×50kg×（70℃-20℃）=1.05×10⁷J；
由η=$\frac{Q}{W}$可知：需要消耗的电能为：
W=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{1.05×1{0}^{7}J}{84%}$=1.25×10⁷J，
由P=$\frac{W}{t}$可得，需要的加热时间：
t=$\frac{W}{P}$=$\frac{1.25×1{0}^{7}J}{2000W}$=6250s．
答：（1）该电热水器正常工作时，电热丝的电阻为24.2Ω．
（2）热水器装满水，正常工作时需要加热6250s．

点评本题是一道电学与热学的综合应用题，与实际生活相联系，使学生觉得学了物理有用，从铭牌表上得到相关信息是本题的关键，注意1L≠1kg，必须利用密度公式计算．

练习册系列答案

	A．	肯尼亚处的玩具A质量较大		B．	冰岛处的玩具B质量较大
	C．	肯尼亚处的玩具A所受浮力较大		D．	冰岛处的玩具B所受浮力较大

18．

如图所示，皮划艇是我国奥运优势项目，比赛中运动员用力划桨，此时的船桨可以看成一个（　　）

	A．	省力杠杆，增大两手间的距离能省力一些
	B．	省力杠杆，减小两手间的距离能省力一些
	C．	费力杠杆，减小两手间的距离能省力一些
	D．	费力杠杆，增大两手间的距离能省力一些

15．小明利用实验室的电磁继电器、热敏电阻R₁、可变电阻器R₂等器件设计了一个恒温箱控制电路，如图甲所示，其中“交流电源”是恒温箱加热器的电源（加热器在恒温箱内，图中未画出）；R₁处于恒温箱内，图乙是小明通过实验测得的R₁的阻随随温度变化的关系曲线．电磁继电器的电源两端电压U=6V，电磁继电器线圈的电阻可不计，通过实验测得当电流为20mA时，电磁继电器的衔铁被吸合．

（1）当恒温箱内的温度达到或者超过预设之最高温度时，热敏电阻R₁的阻值减小，直流控制电路中的电流增大，电磁继电器的衔铁被吸合．（均选填“增大”“减小”）；
（2）为了实现温度控制，恒温箱的加热器（加热器的电热丝图中未画出）应该选择接在以下的B．
A．AB端 B．CD端 C．AC端 D．BC端
（3）如果要使恒温箱内预设的温度可调节范围是50℃～90℃，可供选择的可变电阻器R₂的电阻值有如下的几种，应选择C可变电阻器最恰当．
A.0～100Ω B.0～200Ω C.0～300Ω D.0～3000Ω
（4）若要提高恒温箱控制的温度，合理的操作方法是应适当向右调节滑动变阻器R₂的滑片，使其接入电路的阻值变大．
（5）小明设计的这个控制电路，使用起来有何不足之处？恒温箱内温度在设定温度值附近时，电磁继电器频繁通断，这对电磁继电器和加热器电路的使用寿命是十分不利的；请你提出一种解决的方案当已经达到了预设的温度时，继电器的电流达到吸合电流，延长一段时间或限时到规定时间才吸合．当低于预设的温度时，继电器同样可以延长一段时间或限时到规定时间才释放衔铁．从而实现继电器和加热电路有一个较长的稳定工作状态，达到既能实现恒温控制又能延长使用寿命的目的．．

2．

如图所示，轻质杠杆在力F₁、F₂的作用下（F₂未画出）处于平衡状态．O为支点，l₂力F₂的力臂，请在图中画出F₁的力臂l₁和力F₂的示意图．

12．2016年2月6日凌晨，台湾高雄发生里氏6.7级地震，地震时；会产生次声波，这种声波在常溫下空气中的传播速度等于可听声的传播速度（选填“大于”“等于”或“小于”）．

19．

两个相同的容器分别装满了质量相同的甲、乙两种液体，用同一热源分别加热，液体温度与加热时间关系如图所示．下列说法正确的是（　　）

	A．	加热相同的时间，液体甲吸收的热量大于乙
	B．	加热相同的时间，液体甲升高的温度大于乙
	C．	甲液体的比热容大于乙液体的比热容
	D．	如果升高相同的温度，两液体吸收的热量相同

16．在“探究二力平衡的条件”实验中，小王同学用如图所示的装置探究当物体甲受到水平方向两个力的作用而处于静止时，这两个力的大小和方向关系，此时测力计的示数为2牛；若甲物体在这两个力作用下向右作匀速直线运动，这时向右的拉力等于向左的拉力（选填“大于”、“等于”或“小于”）．

17．下列现象中，能说明分子间存在斥力的是（　　）

	A．	香气四溢		B．	破镜不能重圆
	C．	液体很难压缩		D．	同名磁极相互排斥

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