题目内容

13．物理科代表和班长就放学后是否关教室里的饮水机的问题发生争执，班长认为不应关机，因为第二天重新开机给冷水加热既费时又会消耗更多的电能；物理科代表认为应该关机，理由是饮水机在放学后从17：00到第二天08：00共15h期间会间歇性加热，白白消耗电能，反复加热的水也不利于身体健康．
次日早晨，他俩先观察到饮水机有加热和保温两个档位，铭牌数据如表．然后启动饮水机，将热水箱中的30℃的冷水加热到90℃，用时10min．他俩继续观察，发现保温28min后加热器会重新加热，2min后又回到保温状态．（饮水机始终在额定电压下工作）
水桶容量20L
热水箱水量1kg
额定电压220V
加热功率500W
保温功率50W
（1）饮水机保温时电路的总电阻是多少？
（2）将热水箱中30℃的冷水加热到90℃消耗的电能是多少？
（3）通过计算比较谁的做法更节能．（假设放学时饮水机刚好进入保温状态，工作过程中间歇加热的规律不变；如果放学时关闭饮水机，班长会在第二天早上7：50打开．）

分析 （1）知道饮水机的保温功率和电压，根据P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出饮水机保温时电路的总电阻；
（2）知道饮水机的加热功率和将热水箱中的30℃的冷水加热到90℃的工作时间，根据W=Pt求出消耗的电能；
（3）由题知“发现保温28min后加热器会重新加热，2min后又回到保温状态”可知，间歇加热的规律：每半小时保温28min、加热2min，那么15h，保温28×30min、加热2×30min，知道加热功率和保温功率，利用W=Pt求消耗的电能和（2）比较得出结论．

解答 解：（1）由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，饮水机保温时电路的总电阻：
R=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{保温}}$=$\frac{（220V）^{2}}{50W}$=968Ω；
（2）启动饮水机，将热水箱中的30℃的冷水加热到90℃，用时10min，
由P=$\frac{W}{t}$可得，饮水机加热时消耗的电能：
W=P加热t=500W×10×60s=3×105J；
（3）关机时，结合题意和2小题数据可知，第二天饮水机消耗的电能：W=3×105J；
不关机时，保温28min后加热器会重新加热，2min后又回到保温状态，如此循环，
所以，每半小时保温28min、加热2min，那么15h有30个30min，
则保温时间t保温=28min×30=840min=50400s，加热时间t加热=2min×30=60min=3600s，
所以，保温消耗的电能：W1=P保温t保温=50W×50400s=2.52×l06J，
加热消耗的电能：W2=P加热t加热=500W×3600s=1.8×l06J，
15h消耗的总电能：W总=W1+W2=2.52×l06J+1.8×l06J=4.32×l06J，
因W总＞W，
所以，关机时更节能，即物理科代表的做法更节能．
答：（1）饮水机保温时电路的总电阻是968Ω；
（2）将热水箱中30℃的冷水加热到90℃消耗的电能是3×105J；
（3）物理科代表的做法更节能．

点评 本题考查了学生对电功率公式、电功公式的掌握和运用，正确的计算饮水机不关时加热和保温时间是关键，与生活实际相联系，属于中考常见题型．

练习册系列答案
相关题目
3．完成光路图（画出每条入射光线对应的折射光线）．
4．幻灯机的镜头焦距为f，用它放映时，要在屏幕上成放大的清晰的像，幻灯片与镜头间的距离应该（　　）
A．大于2fB．等于fC．小于fD．大于f，小于2f
1．如图所示的物态变化过程中，会吸收热量的是（　　）
A．
       雾凇的形成		B．
        河水结冰		C．
樟脑丸逐渐变小		D．
        露珠的形成
8．小玲同学做了“测食用油密度”的实验
（1）实验过程：“测食用油密度”的实验，其小组同学对她的实验进行了评估与交流．
a．小玲同学看到水平桌面上天平如图所示，指针指到分度盘中央了，于是，立即将空烧杯放在天平左盘开始测量．组长小莉同学马上给她提示“等等，天平还未调好”．小玲同学明白了，接下来她将游码调到横梁标尺的零刻度线处，再调节平衡螺母，使指针指在分度盘中线处；
b．用已调节平衡的天平测出空烧杯的质量m1；
c．向烧杯内倒入适量食用油，测出烧杯和食用油的总质量m2；
d．把烧杯内的食用油全部倒入量筒内，读出量筒内食用油的体积为V；
e．测得的食用油密度的表达式是：ρ油=$\frac{{m}_{2}{-m}_{1}}{V}$．
（2）小峰同学认为小玲同学操作过程还存在问题，猜想油倒入量筒内，倒不干净，会影响实验结果．于是，大家在各种规格的烧杯中倒入适量的食用油，放置一会儿，将全部的油沿杯口倒出，得到如表数据：
烧杯规格/mL50025010050
空杯质量/g1461004634.5
油被倒掉后烧杯的质量/g15110348.535.8
通过上述多次实验，说明小峰同学的猜想是正确（选填“正确”或“错误”）的．若实验使用的是100ml的烧杯，则小玲同学计算量筒中食用油质量的数据需要减2.5g后再计算密度，否则其测得的密度值偏大（偏大/偏小）．
（3）为了减小实验误差，老师给出了以下实验步骤的建议：
a．用已调节平衡的天平测出烧杯和食用油的总质量m；
b．把烧杯内的食用油适量倒入量筒内，读出量筒内食用油的体积为V；
c．用天平测出烧杯及剩余油的总质量m′．请写出信用油的密度的表达式：ρ油=$\frac{m-m′}{V}$．
18．下列说法正确的是（　　）
A．电风扇工作时，发生的能量转化主要是电能转化为内能
B．电动汽车在加速启动的过程中，发生的能量转化主要是电能转化为机械能
C．干电池向外供电时，在电池内部发生的能量转化主要是电能转化为化学能
D．太阳能发电站发电时，发生的能量转化主要是太阳能转化为内能
5．如图所示的四种现象中，符合安全用电原则的是（　　）
A．
洗衣机的金属外壳安装接地线		B．
使用绝缘层破损的电线
C．
用湿抹布擦拭正在工作的台灯		D．
用绝缘棒挑开通电的裸导线
2．阅读《磁致冷》回答39题．
磁致冷
中国科技馆“挑战与未来”展厅有一件展品叫“磁致冷”，如图1所示．当转动手轮，磁体（磁致冷材料）进入或离开磁场时，观察到温度计的示数会发生变化．为什么会有这种现象呢？
在20世纪20年代末，科学家们发现了磁性物质在磁场作用下温度能够升高的现象，这种现象叫磁热效应，磁致冷就是利用磁性材料所具有的磁热效应来致冷的．如图2所示，当磁致冷材料被等温磁化时，能够向外界放出热量，使外界环境温度升高．而绝热退磁时又从外界吸收热量，使外界环境温度降低，从而达到制冷的目的．

磁致冷材料使用无害、无环境污染的稀土材料作为制冷物质，若能取代目前大部分制冷电器所使用的氟利昂制冷剂，就可以消除由于生产和使用氟利昂类制冷剂所造成的环境污染和对大气臭氧层的破坏，具有显著的环境和社会效益，因而被誉为绿色制冷技术．又因为低温磁致冷装置具有小型化和高效率等独特优点，所以其在生产、生活、科技等众多领域都有很广阔的发展前景．
许多科学家和工程师对具有磁热效应的材料、磁致冷技术及装置进行了大量的研究开发工作．到目前为止，20K以下的低温磁致冷装置在某些领域已实用化，而室温磁致冷技术还在继续研究攻关，目前尚未达到实用化的程度．
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）磁致冷就是利用磁性材料所具有的磁热效应来致冷的．
（2）如图1所示的科技馆的“磁致冷”展品中，转动手轮，当磁体退出磁场时，测量环境温度的温度计示数会降低． （选填“升高”、“降低”或“不变”）
（3）根据你的想象，描述出磁致冷技术具有的发展前景磁制冷冰箱．（写出一条即可）
8．从匀速直线运动的速度公式v=$\frac{s}{t}$ 可知（　　）
A．速度与路程程正比B．速度与时间成反比
C．速度决定于通过的路程和时间D．速度不随时间和路程而变化

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网