题目内容
小王家新买的电热淋浴器的铭牌如下表所示。如图是电热淋浴器的电路图,R为加热器,当温度较低时,温控开关S处于闭合状态,加热器加热。当水加热到设定的温度后,会自动断开进入保温状态。从而实现了自动温度开关控制。小王按说明书要求给淋浴器装满水开始使用,若加热器的电阻阻值不随温度变化而变化。[已知水的密度为1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg?℃)]求:
(1)电热淋浴器正常工作时,其加热电阻的阻值是多少?
(2)若电热淋浴器产生的热量全部被水吸收,现将一箱水由23℃上升到45℃,需要多长时间?
(3)当电热淋浴器处于保温状态时,通过电热淋浴器的电流是1A,此时电阻R0的电功率是多少?
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【思路分析】
| 求解 | 题干 | 所用公式 |
| (1)电热淋浴器正常工作时,其加热电阻的阻值是多大? | 额定功率为1600W 额定电压为220V | R=U2/P |
| (2)现将一箱水由23℃上升到45℃,需要多长时间? | 水的密度为1.0×103kg/m3,体积为50L,初温23℃,末温45℃,c水=4.2×103J/(kg•℃),额定功率为1600W | Q吸=cm(t﹣t0) W=Q吸 t = W/P |
| (3)保温状态时,通过加热器的电流是1A,此时电阻R0的电功率是多少? | S断开时,R与R0串联,处于保温状态;通过的电流是1A,总电压为220V | U = I R U0 = U﹣UR P= U I |
解:(1)电热淋浴器正常工作时加热电阻的阻值:
由根据P=UI及I=U/R得R=U2/P=(220V)2/1600W=30.25Ω-----------------(1分)
(2)水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×1.0×103kg/m3×5×10-2m3×(45℃﹣23℃)=4.62×106J-----(1分)
电热淋浴器产生的热量全部被水吸收:W=Q吸=4.62×106J,
加热时间:t = W/P=4.62×106J/1600W=2887.5s;-----------------(1分)
(3)当S断开时,R与R0串联,处于保温状态,
R两端的电压:UR = I R = 1A×30.25Ω = 30.25V,
R0的电压:U0 = U﹣UR = 220V﹣30.25V = 189.75V,-----------------(1分)
此时电阻R0的电功率:P0 = U0 I = 189.75V×1A = 189.75W。-----------------(1分)
某同学做晶体凝固实验时,把两种晶体凝固过程温度随时间变化情况记录如下:
| 时间(min) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| 晶体1的温度(℃) | 90 | 85 | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 | 70 | 70 | 65 | 60 |
| 晶体2的温度(℃) | 80 | 72 | 64 | 56 | 48 | 48 | 48 | 48 | 40 | 38 | 24 |
(1)试作出晶体1、2的凝固图像;
(2)在这些温度数据中,晶体 最可能是由于测量或记录的疏忽而产生的错误;
(3)请你在图上,用AB段表示出晶体2处于液态,用CD表示出晶体2处于固态,那么BC段表示晶体2处于 状态.
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