题目内容
16.| 主要器材 | 微电脑电热水壶 | 电能表 |
| 相关资料 | 额定电压:220V 频 率:50Hz 加热功率:1210W 容 量:1L | 220V 10(20)A 50Hz 3000imp/kW•h |
| 活动记录 | ①在电热水壶中装满矿泉水,测得水温为20℃ ②关闭家中其它用电器,只让该电热水壶接入电路,让其单独工作. ③测得电能表上的指示灯1min中闪烁了50imp | |
(1)从安全用电的角度分析,该电热水壶应选用三线插头(选填“二线插头”或“三线插头”)
(2)电热水壶正常工作时的电阻是多少?
(3)不考虑热损失,在标准大气压下,将初温是20℃的水装满该电热水壶,加热至沸腾,消耗的电能是多少?
(4)该电热水壶的实际加热功率是多少?
分析 (1)根据用电安全常识和生活安全常识来判断;
(2)根据公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出电阻;
(3)根据密度公式求出水的质量,根据Q=cm(t-t0)求出水吸收的热量;
(4)根据电能表转数求出消耗的电能,根据P=$\frac{W}{t}$求出实际功率.
解答 解:(1)电热水壶的外壳是金属做的,金属外壳必须接地,所以要用三线插头,当金属外壳漏电时,电流会通过地线导入大地,以防触电事故的发生;
(2)由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得,电热水壶正常工作时的电阻为:
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{(220V)^{2}}{1210W}$=40Ω;
(3)由ρ=$\frac{m}{V}$可得水的质量:
m=ρV=1×103kg/m3×1×10-3m3=1kg;
水吸收的热量为:
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.36×105J;
不考虑热损失,则电热水壶消耗的电能:W′=Q吸=3.36×105J;
(4)电能表上的指示灯1min中闪烁了50imp,
则实际消耗的电能为:W=$\frac{50}{3000}kW•h$;
实际功率为:
P实=$\frac{W}{t}$=$\frac{\frac{50}{3000}kW•h}{\frac{1}{60}h}$=1kW=1000W.
答:(1)三线插头;
(2)电热水壶正常工作时的电阻是为40Ω;
(3)不考虑热损失,在标准大气压下,将初温是20℃的水装满该电热水壶,加热至沸腾,消耗的电能是3.36×105J;
(4)该电热水壶的实际加热功率是1000W.
点评 本题考查了安全用电的注意事项、电功率公式、热量公式理解和掌握,虽具有一定的综合性,但难度不大,知道安全用电原则、熟练相关公式及变形公式即可正确解题.
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 |
| 电压/V | 1 | 1.5 | 2.0 |
| 电流/A | 0.20 | 0.28 | 0.36 |
(2)闭合开关,发现电压表有示数,电流表无示数,故障原因可能是Rx处断路.
(3)检查电路无误后进行实验,如表是实验时记录的数据.由此可知,该未知电阻的阻值约是5.3Ω(计算结果保留一位小数),本实验多次测量的目的是减小误差.
(4)同桌小红利用一个已知阻值的定值电阻R0、一个电压不变且电压值未知的电源、一个电流表、两个开关、若干导线,设计了如图乙所示的电路图,也测出了未知电阻Rx的阻值.请帮她把缺少的步骤补全,并写出Rx的表达式.
①闭合开关S1,断开开关S2,读出此时电流表的示数I1.
②闭合开关S2,断开开关S1,读出此时电流表的示数I2.
则未知电阻阻值的表达式:Rx=$\frac{{I}_{1}{R}_{0}}{{I}_{2}}$(用已知和测量的物理量表示).
| A. | 该导盲杖说明了声音可以传递信息 | |
| B. | 超声波的频率低于20Hz | |
| C. | 超声波信号会对使用者造成电磁波辐射危害 | |
| D. | 超声波信号遇到障碍物后不会发生反射现象 |