题目内容

20．如表和图分别是小欣家电热水壶说明书的一些数据和电路原理图，该电热水壶有加热和保温两种工作状态（由机内的温控开关 S0控制）
热水箱容量1L加热时功率500W
额定电压220V保温时功率50W
（1）你认为该电热水壶应该选用两孔插座还是三孔插座？为什么？
（2）求R2的阻值；
（3）若正常工作时，电热水壶的热效率是80%，在1个标准大气压下将满壶水从20℃到烧开需要多长时间？

分析 （1）电热水壶使用时，应将外壳接地，避免触电；
（2）已知保温时的功率，且保温时只有R2接入，则由功率公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可求得R2的阻值；
（3）知道热水箱的容积（装满水水的体积），利用密度公式求水的质量，知道水的初末温，利用吸热公式求加热这些水所需要的热量，由电热器的效率可求得需要消耗的电能，由电功公式可求得加热所需要的时间

解答 解：（1）三孔插座有孔接地线，防止漏电触电．
（2）当S0断开时，饮水机处于保温状态，所以P保温=50W，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得：
R2=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{保温}}$=$\frac{（220V）^{2}}{50W}$=968Ω；
（2）水的质量：
m=ρV=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg；
水升温所吸收的热量：
Q吸=cm△t=4.2×103J/kg•℃×1kg×（100℃-20℃）=3.36×105J；
热水器放出的热量：
Q放=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{3.36{×10}^{5}J}{80%}$=4.2×105J，
因为电流所做的功W=Q放=Pt
所以加热所用的时间：
t=$\frac{W}{P}$=$\frac{4.2×1{0}^{5}J}{500W}$=840s．
答：（1）三孔插座，防止漏电触电；
（2）R2的阻值为968Ω；
（3）将满热水箱的水从20℃加热到100℃需要840s．

点评 本题为电功与热量的综合计算题，考查了热量的计算、电能的计算、电功率公式的应用，此类问题在近几年考试中出现的次数较多，从铭牌中得出相关信息并利用好是本题的关键．

练习册系列答案
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10．下列关于铁的用途中，分别涉及了铁的哪种性质？
A、透明度 B、导电性 C、导热性 D、弹性 E、硬度 F、延展性 G、磁性
（1）铁丝能被敲打成很薄的铁片而不断裂：F
（2）铁钉可以在石腊上留下刻痕：E
（3）油罐车的车尾装一条拖地铁链，可以把罐内石油振荡产生的静电传到大地：B．
11．下列现象中，物体运动状态没有改变的是（　　）
A．关闭发动机后向前运动的汽车B．加速上升的飞机
C．发动汽车使它从静止变成运动D．降落伞从空中匀速竖直下落
8．如图是“估测大气压的值”的实验装置．
（1）这一实验中，确定大气对活塞压力的大小依据的原理是二力平衡；
（2）实验中，必须把注射器活塞推至底端，这是为了排尽筒内的空气；
（3）在测量活塞面积S这一物理量时，首先要读出注射器的容积V，再用刻度尺测出注射器有刻度部分的长度L，即可求出受力面积S=$\frac{V}{L}$（写出表达式）．这里的面积S是指图中B（A或B）的面积．
15．宝宝和明明同学在实验室进行小级实验，探究“导体的电流与电阻的关系”．
【器材】电源（电压恒为3V），电流表、电压表各一只，开关一个，三个定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω），两个滑动变阻器（甲：10Ω 2A 乙：20Ω 1A），导线若干．
【设计实验与制订计划】
（1）同学们完成了实验方案的三个设计．由图甲到图乙，改进的理由是保持被测电阻不变；由图乙到图丙，改进的理由是改变电压，多次测量．
（2）实验中两位同学商定电压表的示数保持2V不变，连接的实物电路如图所示，请你为他们选定一个合适的滑动变阻器：乙（填“甲”或“乙”）．
【进行实验与收集证据】
（1）请你用笔画线代替导线把滑动变阻器正确接入电路中．
（2）宝宝同学选用5Ω的电阻完成了实验，记录相关数据后断开开关．明明同学选用10Ω的电阻重新组装电路后，滑动变阻器的滑片没动的情况下，闭合开关，发现电压表的示数大于（填“大于”“小于”或“等于”）2V，此时他应该移动滑动变阻器的滑片，以达到实验要求，并读数相关数据，完成实验．
5．柴静《穹顶之下》的热播，引发人们对雾霾原因的热议，其中煤的燃烧是产生雾霾的主要原因．为了减少雾霾，发展低碳经济，今年在安阳林州建成风力发电厂，如图所示，下表给出了不同风速下每台风力发电机的功率．
平均风速/（m．s-1）5689
功率/kW9163555
（1）风能是可再生（可再生/不可再生）能源，风力发电机的原理利用了电磁感应 现象．
（2）若在某时间内风速为6m/s，一台发电机工作1h，产生的电能可供小莉家的空调（220V5A）、电饭锅（220V 900W）同时工作多少小时？
（3）若林州平均风速为8m/s，50台这样的风力发电机工作1天，获得的电能80%转化为水的内能，那么可以把质量为500吨的水升高多少摄氏度？（结果保留2位小数）
（4）请你从能源和可持续发展的角度谈一谈风力发电的优点和不足．
12．用如图所示的滑轮将一重物匀速提升了0.1m，弹簧测力计的示数为2.5N，滑轮的机械效率为80%，则弹簧测力计的拉力做的功是0.5J，被提升的重物为4N（不计绳重和摩擦）．
9．如图是某简单机械工作的示意图，结合简单机械的知识，可知使用机械（　　）
A．输入力一定小于输出力
B．输入功一定小于输出功
C．输出力较大时，它的位移较小
D．只有输出力大于输入力，输出功才大于输入功
10．水平桌面上的烧杯内盛有浓盐水，若向烧杯内加一定量的清水（未溢出），则（　　）
A．盐水密度减小，烧杯底部受到的液体压强减小
B．盐水密度增大，烧杯底部受到的液体压强增大
C．盐水密度增大，烧杯底部受到的液体压强减小
D．盐水密度减小，烧杯底部受到的液体压强增大

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