题目内容
17.小李家买回一台新型快速电热水壶如图甲所示,其内部工作电路如图乙所示:此壶在烧水时是在加热胆中储水,由“电热管”R1加热工作的:当壶内水烧开时,其温控开关S自动断开,电热水壶处于保温状态.电热水壶的铭牌上标有如下表中(如表所示)数据.求:| 型号 | 允许的最大装水质量 | 加热时电路总功率 | 保温时电路总功率 | 额定电压 |
| 1DE-102 | 2kg | 2000W | 50W | 220V |
(1)电热水壶把装有2kg,20℃的水烧开最少需要消耗电能多少焦耳?(一标准大气压下)(水的比热容为c水=4.2×103J/kg•℃)
(2)将此装有2kg,20℃的电热水壶接在220V电路中时,小李实际测量了其加热时间为8min,则此电热水壶实际耗电多少焦耳?
(3)将此电热水壶接在220V电路中时,要使电热水壶满足保温功率,图中R0的电阻应取多大值.
分析 (1)水吸收的热量即为至少消耗的电能,可以利用公式Q吸=cm(t-t0)求得;
(2)利用W=Pt求出消耗的电能;
(3)由图根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$知S闭合为加热状态,S断开为保温状态,根据电路特点和R=$\frac{{U}^{2}}{P}$计算电阻.
解答 解:
(1)至少消耗的电能为:
W=Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J;
(2)电热水壶接在220V电路中正常工作,加热时间为8min消耗电能:
W=Pt=2000W×8×60s=9.6×105J;
(3)由图当S闭合时只有电热管R1连入电路中,
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得R1的电阻为:
R1=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{加热}}$=$\frac{(220V)^{2}}{2000W}$=24.2Ω,
当S断开时,两电阻串联,
所以R1+R0=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{保温}}$,
即:24.2Ω+R0=$\frac{(220V)^{2}}{50W}$
解得:R0=943.8Ω.
答:(1)电热水壶把装水烧开最少需要消耗6.72×105J电能;
(2)实际测量了其加热时间为8min,则此电热水壶实际耗电9.6×105J;
(3)要使电热水壶满足保温功率,R0的电阻应取943.8Ω.
点评 本题是电热水壶烧水的问题,考查了热量计算、电功、电功率计算以及串联电路特点等,综合性强,正确分析加热和保温状态是关键.
练习册系列答案
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4.为了探究平面镜成像特点,小柯将一块厚度为0.5cm的玻璃板(P、Q两个平面都是可以作为平面镜使用,如图甲)竖直架在水平台板上面,再取两根完全相同的蜡烛A和蜡烛B,分别竖直置于玻璃板两侧,点燃玻璃板前的蜡烛A,进行实验.

(1)在实验中,小柯透过玻璃板看到了蜡烛A的2个清晰的像,他用未点燃的蜡烛B找到了这两个像,分别位于右图中的A′和A??处,其中A′处的像是蜡烛A通过玻璃板的P(填“P”或“Q”)平面成像得到的.
(2)小柯在A′处都放了一张白纸做光屏,结果白纸上不能(选填“能”或“不能”)接收到蜡烛A的像.
(3)小柯按照图中的测量方法,改变蜡烛A的位置,认真测量并记录了一些数据:
然后得出像距小于物距的结论,你认为他的测量错误是:像距V.(填“物距U”或“像距V”)
(4)小柯吸取了经验教训,重新选择了一块薄(填“薄”或“厚”)的玻璃板进行了实验.
(5)此实验采用透明玻璃板代替平面镜,虽然成像不如平面镜清晰,但却能在观察到A蜡烛像的同时,也能观察到B蜡烛,巧妙地解决了像的位置不易确定的问题,他主要采用的研究方法是替代(选填“控制变量”、“替代”或“理想模型”).
(6)小柯在实验过程中,让玻璃板沿OO′轴(如图乙玻璃板与桌面的接触部分)方向水平向右移动,结果他发现镜中的像相对于A不移动(选填“向右”.“向左”或“不”);他又将玻璃板绕OO′轴转向自己,发现镜中的像转向自己(选填“转向自己”、“转离自己”或“不动”).
(1)在实验中,小柯透过玻璃板看到了蜡烛A的2个清晰的像,他用未点燃的蜡烛B找到了这两个像,分别位于右图中的A′和A??处,其中A′处的像是蜡烛A通过玻璃板的P(填“P”或“Q”)平面成像得到的.
(2)小柯在A′处都放了一张白纸做光屏,结果白纸上不能(选填“能”或“不能”)接收到蜡烛A的像.
| 物距U(cm) | 5.0 | 6.0 | 7.0 | 8.0 |
| 像距V(cm) | 4.5 | 5.5 | 6.5 | 7.5 |
然后得出像距小于物距的结论,你认为他的测量错误是:像距V.(填“物距U”或“像距V”)
(4)小柯吸取了经验教训,重新选择了一块薄(填“薄”或“厚”)的玻璃板进行了实验.
(5)此实验采用透明玻璃板代替平面镜,虽然成像不如平面镜清晰,但却能在观察到A蜡烛像的同时,也能观察到B蜡烛,巧妙地解决了像的位置不易确定的问题,他主要采用的研究方法是替代(选填“控制变量”、“替代”或“理想模型”).
(6)小柯在实验过程中,让玻璃板沿OO′轴(如图乙玻璃板与桌面的接触部分)方向水平向右移动,结果他发现镜中的像相对于A不移动(选填“向右”.“向左”或“不”);他又将玻璃板绕OO′轴转向自己,发现镜中的像转向自己(选填“转向自己”、“转离自己”或“不动”).
9.下列有关电阻的说法正确的是( )
| A. | 绝缘体没有电阻 | |
| B. | 导体的电阻越大,其导电能力越强 | |
| C. | 导体中的电流为零时,电阻也为零 | |
| D. | 导体的电阻是导体本身的一种性质,与导体的材料、长度和横截面积等因素有关 |
6.下列措施中,使蒸发变慢的是( )
| A. | 把新鲜的蔬菜装入塑料袋 | B. | 将湿衣服放到太阳下晒 | ||
| C. | 用衣架撑开湿衣服晾干 | D. | 用电吹风机吹头发 |