题目内容

16．下表为现在家庭、宾馆常用的电水壶的铭牌，某同学用这种电水壶烧开水，他将水装至最大容量，测得水的初温是20℃，通电5min50s，水烧开（在一个标准大气压下），试通过计算回答下列问题：
（1）此电水壶正常工作时的电流；
（2）该电水壶正常工作时电热丝的电阻多大？
（3）水从20℃烧开所吸收的热量是多少？[c水=4.2×103J/（kg•℃）]
（4）现测得电源电压为200V，此电水壶工作的效率．
 额定电压 220V
 额定功率 1210W
 最大容量 1L

分析 （1）电热水壶正常工作时的功率和额定功率相等，根据P=UI求出正常工作时的电流；
（2）知道水壶的容量，利用m=ρV求出水的质量，电热水壶正常工作时的功率和电压，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出其电阻；
（3）已知水的在一标准大气压下水的沸点是100℃，根据Q吸=cm△t求出水吸收的热量；
（4）根据W=UIt=$\frac{{U}^{2}}{R}$t求出消耗的电能，利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出此时电水壶工作的效率．

解答 解：（1）电水壶正常工作时的功率为1210W，电压为220V，
根据P=UI可得，此电水壶正常工作时的电流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1210W}{220V}$=5.5A；
（2）根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，电热水壶的电阻：
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{1210W}$=40Ω；
（3）已知水的体积V=1L=1×10-3m3，
由ρ=$\frac{m}{V}$得水的质量：m=ρV=1×103kg/m3×1×10-3m3=1kg，
在一标准大气压下水的沸点是100℃，则水烧开时吸收的热量：
Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃-20℃）=3.36×105J，
（4）电水壶的加热时间t=5min50s=5×60s×50s=350s，
消耗的电能：
W=$\frac{{{U}_{实}}^{2}}{R}$t=$\frac{{（200V）}^{2}}{40Ω}$×350s=3.5×105J，
此时电水壶工作的效率η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{3.36×{10}^{5}J}{3.5×{10}^{5}J}$×100%=96%．
答：（1）此电水壶正常工作时的电流为5.5A；
（2）该电水壶正常工作时电热丝的电阻为40Ω；
（3）水从20℃烧开所吸收的热量是3.36×105J；
（4）现测得电源电压为200V，此电水壶工作的效率为96%．

点评 本题考查电功与热量的综合计算，涉及到电功率公式和吸热公式、电功公式、效率公式的灵活应用，关键是从表格中得出有用的信息和知道用电器正常工作时的功率与额定功率相等．

练习册系列答案
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8．如图所示甲是我国某地区风力发电的外景，风力发电机组主要是由风机叶片和发动机组成．
风力发电利用的是风能，风能是清洁能源的可再生能源．风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机，利用电磁感应原理，实现机械能转化为电能．
（1））风机叶片具有质量轻、强度高、耐磨损等性能，通常用密度小，硬度大（大/小）的复合材料制成；叶片形状像飞机的机翼，若叶片位置和风向如图乙所示，由于叶片上表面空气流速快，下表面空气流速慢，上表面气流产生的压强小于下表面空气流产生的压强（选填“大于”或“小于”），产生压强差，而受到向上的力使风叶旋转．
（2）某风力发电机的输出功率与风速的关系如图丙所示，由图象得到的下列信息，正确的有哪些C
A．只要有风，机组就能产生电能
B．风速越大，机组产生的电功率一定越大
C．风速在一定范围内，机组产生的电功率可能不变
（3）下表给出了在不同风速下某风机获得的能量：
平均风速（m/s）5101520
1s内获得的能量/（×104J）182764
对表格进行分析，若风机获得能量的发电机效率为10%，当风速为5m/s时，这台风机工作1s所产生的电能可供1只“220V 100W”电灯正常工作10s．
9．如图甲为宾馆的房卡，把房卡插入槽中，房内的用电器才能工作．插入房卡相当于闭合电路中的开关．该宾馆的电能表如图乙所示，小明测得当只有某用电器单独工作时，电能表转盘在10分钟内转过了60转，则该用电器的电功率为120W．
4．小亮用如图装置探究凸透镜成像的规律，所以凸透镜焦距为10cm．
（1）点燃蜡烛后，发现烛焰的像成在光屏的上方，此时他应将凸透镜向下（选填“上”或“下”）移动，使烛焰的像成在光屏的中央，此时会看到一个倒立、缩小的实像．生活中的照相机就是应用了此成像规律制成的．
（2）小亮仍将凸透镜在光具座50cm刻线处，将蜡烛移到35cm刻线处，同时将光屏向右（选填“左”或“右”）移动，直到在光屏上再次看到像后，正确测出了像距．
（3）小红用同样的实验器材做该实验，她将点燃的蜡烛、凸透镜固定好位置后，无论怎样移动光屏，在光屏中心都只能看到一个大小不变的圆形光斑，你认为可能出现的原因应该是物距等于焦距．
11．小华想按照图甲的电路设计简易调光台灯，要求在电源和滑动变阻器不变的情况下，调节滑动变阻器时，能使灯泡亮度变化较大．现有标有“6V  6W”的灯泡L1和“6V  3W”的灯泡L2，如图乙示，A、B分别为通过灯泡L1和L2中的电流随两端电压变化关系曲线．为便于比较，现将两灯连入图丙所示电路中，电源提供的是可变电压．为使其中一个灯泡正常发光，应当调节电源电压不超过8V．在电源电压由小变大过程中，小华发现L2（“L1”“L2”）的亮度变化大，于是小华就选择了该灯泡接入甲图，你认为是否合理？不合理．
1．下列说法正确的是（　　）
A．安培最早发现了电磁感应现象
B．第一个发现电磁之间联系的科学家是牛顿
C．为纪念著名发明家瓦特，后人把功率的单位定为“瓦特”
D．法拉第开辟了人类利用能源、标志着工业革命开始的新时代
8．某同学利用如图所示的器材探究液体内部压强的特点．
（1）他向图甲中的U形管内注入适量的红墨水，当管内的红墨水静止时，U形管左右两侧液面的高度相同．
（2）如图乙所示，他将橡皮管的一端紧密地套在U形管左侧的端口后，多次改变探头在水中的深度，并比较每次的深度及相应的U形管左右两侧液面的高度差，这是为了探究液体内部压强与深度的关系．
（3）他换用其它液体探究液体压强与液体密度的关系时，当探头在酒精、盐水中的深度相同时，U形管左右两侧液面的高度差最大的是盐水．
（4）若图乙中U形管左右两侧红墨水面的高度差h=10cm，则橡皮管内气体的压强与大气压之差约为1000Pa．（ρ红墨水=1.0×103kg/m3）
5．下列说法正确的是（　　）
A．原子弹爆炸属于原子核聚变
B．在太阳内部，太阳核心每时每刻都在发生氢弹爆炸
C．化石燃料、水能、地热能都属于新能源
D．核能是可再生能源，煤、天然气是不可再生能源
6．课外活动小组要设计一个加热功率为484W、保温功率为22W的电热器，其简易电路图如图甲所示，R1、R2是电热丝，电热器接在220V恒压电源上，设电热丝的阻值不随温度变化．
（1）求：R1的阻值．
（2）求：电热器处于保温状态时，R2消耗的电功率．
（3）用甲图中的电热丝R1和R2连接成如图乙所示电路图，通过这样的设计加热功率会增加，保温功率会增加．（填“增加”、“减小”或“不变”）

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