题目内容
【题目】如图是贮水式电热水器的简化电路图,S1是手动开关;S2是温控开关,置于热水器水箱内部,当水温低于40℃时自动闭合,达到40℃时自动断开;R1和R2均为阻值不变的电热丝。使用时闭合开关Sl,电热水器开始工作,电热水器部分参数如表所示。
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额定电压 | 220V |
保温功率 | 220W |
加热功率 | 1500W |
水箱容积 | 50L |
设定温度 | 40℃ |
额定频率 | 50Hz |
(1)电热丝R1的阻值是多少?
(2)加热时流过电热丝R2的电流是多少?
(3)将初温20℃的一满箱水加热至设定温度,则水需要吸收的热量是多少?若电热丝产生热量的80%被水吸收,则电热丝需正常工作多长时间?(水的比热容为c水=4.2×l03J/(kg℃),ρ水=1.0×103kg/m3)
【答案】(1)220Ω;(2)5.8A;(3)4.2×106J;5500s。
【解析】
(1)由电路图可知,只闭合S1时,电路为R1的简单电路,电路电阻较大,根据
可知,电热水器处于保温状态,由表格数据可知,电热水器的保温功率
,由
可得,电热丝R1的阻值:
。
(2)只开关S1、S2闭合时,此时电路为R1、R2的并联电路,电路电阻较小,根据
可知,电热水器处于加热状态由表格数据可知,电热水器的加热功率
,因电路中总功率等于用电器功率之和,所以电热丝R2的电功率:
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因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由
可得,加热时流过电热丝R2的电流:
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(3)由
得一满箱水的质量:
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水吸收的热量为:
,
由
可得消耗的电能为:
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由
可得,加热时间:
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答:(1)电热丝R1的阻值是220Ω;
(2)加热时流过电热丝R2的电流是5.8A;
(3)水需要吸收的热量是4.2×106J;电热丝需正常工作时间是5500s。
【题目】在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中,实验装置如图甲所示。
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(1)实验中除了天平、温度计外,我们还需要的测量工具是________;
(2)实验中应量取质量______的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中;
(3)用相同规格的电加热器加热甲和乙两种液体,使它们升高相同的温度,通过______来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少;
(4)实验记录的数据如表所示,分析实验数据可知______物质的吸热能力强;
加热时间/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
甲的温度/℃ | 30 | 34 | 38 | 42 | 46 |
乙的温度/℃ | 10 | 18 | 26 | 34 | 42 |
(5)若甲、乙两液体分别为水和食用油,则图乙中能合理反映该实验结果的图像是________。
A.
B.
C. ![]()