题目内容

16．如图是一种煲汤用的电热锅工作原理图，其中温控器的作用是每当水沸腾后能自动断电一段时间．电热锅的部分参数如表所示．
容积3L
额定电压220V
保温功率80W
加热功率500W
（1）三脚插头上标着E的导线和电热锅的金属外壳相连，插座上相应的导线和大地相连．
（2）调节切换开关，可以使电热锅处于“关、高温、自动、保温”四种工作状态，则原理图中的切换开关连接触点“1”时为高温档．使用该档将满锅水，从20℃到烧开，需要吸收多少热量？[c水=4.2×103J/（kg•℃），1L=10-3m3，气压为一标准大气压，电热水壶吸收的热量忽略不计]
（3）若通过完全燃烧天然气加热一满锅水，从20℃到烧开，需要多少立方米天然气？（天然气的热值为4.0×107J/m3，不考虑热量的损失）
（4）若售货员宣传该电热锅烧开一锅水，仅需要5分钟，可信吗？请通过计算说明理由．

分析 （1）电热锅使用三脚插头，E导线和电热锅的金属外壳相连，插入插座时，通过地线与大地连接；当用电器漏电时，人接触用电器，人被接地导线短路，即使接触了漏电的用电器也不会发生触电事故；
（2）由电功率公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，电压一定时，电阻越小，功率越大；再结合R1与R2的大小关系和电路图判断接哪个触点为高温挡；
由密度的变形公式求出水的质量，然后由吸热公式Q吸=cm△t求出水吸收的热量．
（3）不考虑热量的损失，则完全燃烧天然气放出的热量Q放=Q吸，再根据Q放=Vq计算需要燃烧天然气的体积；
（4）根据Q=W=P加t求出电热锅正常工作5min提供的热量，并与水吸收的热量进行比较，据此作答．

解答 解：
（1）三脚插头上标着E的导线和电热锅的金属外壳相连，该插头插入插座时，通过地线与大地相连；这样电热锅的金属外壳就接地了，保证了用电的安全．
（2）由电路图提供的信息可知R1＞R2，
根据电功率公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，电压一定时，电阻越小，功率越大，
所以，切换开关连接触点1时，只有R2工作，其消耗的电功率最大，此时处于高温档（开关连接触点2时，由于接入了温控器，此时为自动挡）；
满锅水的体积：V=3L=3dm3=3×10-3m3，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，满锅水的质量：
m=ρV=1.0×103kg/m3×3×10-3m3=3kg，
将满锅水从20℃到烧开，水吸收的热量：
Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×3kg×（100℃-20℃）=1.008×l06J，
（3）若通过完全燃烧天然气加热一满锅水，不考虑热量的损失，
则完全燃烧天然气放出的热量：Q放=Q吸=1.008×l06J，
根据Q放=Vq可得，需要燃烧天然气的体积：
V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.008×1{0}^{6}J}{4.0×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=0.0252m3．
（4）由表格数据可知，电热锅处于高温档时，加热功率为500W，
电热锅正常工作t=5min=300s提供的热量为：
Q=W=P加t=500W×300s=1.5×105J＜1.008×l06J；
即电热锅正常工作5min提供的热量小于把水烧开需要的热量，所以该说法不可信．
答：（1）电热锅的金属外壳；大地；
（2）1；该档将满锅水，从20℃到烧开，需要吸收1.008×l06J的热量；
（3）若通过完全燃烧天然气加热一满锅水，从20℃到烧开，需要0.0252立方米天然气；
（4）该说法不可信，因为电热锅正常工作5min提供的热量小于把水烧开需要的热量．

点评 本题考查了安全用电的常识、电功率公式、电功公式、吸热公式、放热公式、密度公式的灵活应用，是一道电学和热学的综合题，有一定难度．

练习册系列答案
相关题目
6．下列关于能量转化的实例，你认为说法正确的是（　　）
A．电风扇通电转动--机械能转化为电能
B．燃料燃烧--化学能转化为电能
C．汽油机的做功冲程--机械能转化为内能
D．给蓄电池充电--化学能转化为电能
7．在“比较不同物质吸热升温情况”的实验中：

（1）小丽和小明用一套器材做加热甲和乙液体的实验如图甲所示，在组装器材时应先调节A （A/B）的高度，调节它的高度是为了确保使用外焰加热．
（2）组装好器材，他们先后在同一个烧杯中称出质量相等的甲和乙液体，分别加热相同的时间，比较甲和乙升高的温度，得出结论．要完成该实验，除图甲所示器材外，还需要的一个测量工具是秒表．
（3）通过实验，记录数据如表格所示．从开始加热到42℃，甲、乙两种液体吸收热量的关系为Q甲小于Q乙．分析实验数据可知甲物质的吸热能力强．
（4）在对实验进行反思时，他们认为原方案有需要两次加热耗时长等缺点，因此改进方案并设计了图乙所示的装置．与原方案相比，该方案除克服了上述缺点外还具有的优点是该方案避免两次加热，用同一热源加热确保在相等时间内吸收的热量相等．
加热时间/min01234
甲的温度/℃3034384246
乙的温度/℃1018263442
4．摩擦起电并不是创造了电，只是电子从一个物体上移到了另一个物体上．用毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒带负电，这时是电子从毛皮转移到了橡胶棒上．
11．某同学用一只玻璃杯、水和天平测一块石子的密度，他把杯子装满水后称得总质量是200g，放入石子后，将水溢出一部分以后称得总质量是215g，把石子从杯中取出，称得水和杯子的质量为190g，求石子的密度．
1．做“探究导体电阻大小与哪些因素有关”的实验中，准备在下图中的M、N两点间接入待研究的电阻丝，电源电压恒定，忽略温度对灯丝电阻的影响，待用电阻丝的规格如下：
导体编号材料长度横截面积
ab镍铬合金丝LS
cd镍铬合金丝2LS
ef锰铜合金丝LS
gh镍铬合金丝L2S
（1）通过分析猜想：①电阻可能与导体的材料有关；②电阻可能与导体的温度有关：③电阻可能与导体的横截面积有关；④电阻应该还与导体的长度有关．
要探究猜想③应该选用导线ab和导线gh （填表格中的编号字母）进行对比实验．
（2）正确选择后，将所选电阻丝分别接入M、N两点间，闭合开关，通过观察灯泡的亮暗或电流表的示数来比较电阻丝电阻的大小．实验中，两次电流表指针均有偏转，但第一次的示数小于第二次的示数，且灯泡不亮，说明第二次接入电阻较小，电流较大．（选填“较大”或“较小”）
8．按题目要求作图：

（1）请在图A中根据标出的电流方向，从电池、电流表、电压表三个元件符号中选出两个，并分别填入电路的空缺处．
填入后同时达到如下要求：①闭合开关，小灯泡L1和L2都能发光；②小灯泡L1和L2并联连接．
（2）如图B实物电路，在原图上只改动一根导线，使电路称为串联电路，并使电压表测量灯L2的电压，在改动的导线上打“×”，然后重新连接．
（3）用笔画线代替导线，把图C中电灯及控制电灯的开关接到家庭电路上．
5．下列说法中，接近实际情况的是（　　）
A．正常人的体温是39℃
B．地球的半径约为6400m
C．一个中学生的质量约为50kg
D．电磁波在空气中的传播速度为340m/s
6．小明同学完成了下面的实验：

（1）小明根据电路图甲连接的实物图乙．闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现电流表无示数；经检查，是由于一根导线连接错误．请你在实物图中连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线．
（a）在探究“电流与电压关系”的实验滑动变阻器除保护电路外，还有的改变电阻的电压，多次测量，得出具有普遍性的结论作用．
（b）在探究“电流和电阻的关系”的实验中，定值电阻R1由10Ω换成5Ω时，接下来滑动变阻器的滑片应向左（选填“左”或“右”）调节；若电源电压为6V，R1的可选最大电阻为20Ω，为保证电阻R1两端的电压为2V，那么滑动变阻器R2阻值应不小于40Ω．
（2）他做完实验后，把定值电阻换成小灯泡，又完成了“测量额定电压是2.5V小灯泡电功率”的实验，正确连接电路，闭合开关，他发现小灯泡过亮，为了完成实验，接下来他的操作是，立即断开开关，把滑动变阻器的阻值调至最大值；再闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，记下各组对应的电压表和电流表的示数，并绘制了如图丙所示图象，根据图象可知小灯泡的额定电流是0.25A；额定功率是0.625W．灯丝的电阻是变化（填“变化”或“不变”）你认为造成结果的原因是灯丝的电阻随温度的变化（升高）而变化（增大）．

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