题目内容
20.(1)使用该用具加热时,处在水中的加热棒产生微波加热水.当产生的微波频率变大时,其微波波长将会变短(选填“变长”、“变短”或“不变”).
(2)该智能加热用具工作时,通过的最大电流为多少?
(3)该加热用具烧开一杯250g、20℃的水(在1标准大气压下),最快需要多长时间?
(4)用这种智能加热用具每天烧开6杯250g、20℃的水(在1标准大气压下),一个月(按30天计算)消耗电能多少度?已知水的比热容为C水=4.2×103J/(kg•℃).
分析 (1)各种频率的电磁波速度是一定的,根据c=λf可知波长与频率的关系;
(2)根据P=UI求出该智能加热用具工作时通过的电流;
(3)知道水的质量和初温、末温(在1标准大气压下水的沸点为100℃)以及比热容,根据Q吸=cm(t-t0)求出水吸收的热量,根据η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$求出消耗的电能,利用P=$\frac{W}{t}$求出需要的加热时间;
(4)根据题意求出一个月消耗的电能.
解答 解:(1)微波属于电磁波,其传播速度为光速不变,由c=λf可知,当产生的微波频率变大时,其微波波长将会变短;
(2)由P=UI可得,该智能加热用具工作时,通过的最大电流:
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1500W}{220V}$≈6.8A;
(3)在1标准大气压下水的沸点为100℃,则水吸收的热量:
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×0.25kg×(100℃-20℃)=8.4×104J,
由η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$可得,消耗的电能:
W=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{8.4×1{0}^{4}J}{96%}$=8.75×104J,
由P=$\frac{W}{t}$可得,需要的加热时间:
t′=$\frac{W}{P}$=$\frac{8.75×1{0}^{4}J}{1500W}$≈58.3s;
(4)一个月消耗的电能:
W总=nW=6×8.75×104J×30=1.575×107J=4.375kW•h=4.375度.
答:(1)变短;
(2)该智能加热用具工作时,通过的最大电流为6.8A;
(3)该加热用具烧开一杯250g、20℃的水(在1标准大气压下),最快需要58.3s;
(4)一个月消耗的电能为4.375度.
点评 本题考查了波速、波长和频率的关系以及电功率公式、吸热公式、效率公式、电功公式的应用,要注意在1标准大气压下水的沸点为100℃.
| A. | 春天的中午河里的冰逐渐消失,这是熔化现象 | |
| B. | 夏天揭开冰棒包装后会看到冰棒冒“白气”,这是液化现象 | |
| C. | 秋天的早晨花草上出现白色的霜,这是凝华现象 | |
| D. | 冬天的早晨室内玻璃上会出现的冰花,这是凝固现象 |
| 试验次数 | 钩码重G/N | 钩码上升的高度h/cm | 测力计的示数F/N | 测力计移动的距离s/cm |
| 1 | 3 | 2 | 1.2 | 6 |
| 2 | 3 | 5 | 1.2 | 15 |
| 3 | 3 | 8 | 1.2 | 26 |
| 4 | 3 | 10 | 1.2 | 30 |
(2)第四次实验中,有用功是0.3 J,滑轮组的机械效率为83.3%.
(3)根据以上信息,请判断:该小组设计这四次实验的目的是为了探究滑轮组的机械效率与钩码上升的高度 是否有关.
(4)小红在以上实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验,如图B所示.
①小红多使用一个滑轮,目的是为了改变力的方向;
②当两位同学使用各自的滑轮组提升同一重物时,若忽略绳重及摩擦,它们的机械效率相同 (填“相同”或“不相同”).
| A. | 验电器的工作原理是同种电荷互相排斥 | |
| B. | 带正电的泡沫小球是因为得到了电子 | |
| C. | 发电机是利用电磁感应原理工作的 | |
| D. | 直流发电机线圈中产生的交流电 |
| A. | 一标准大气压下,冰的熔点为37℃ | |
| B. | 人步行的速度约为1.1m/s | |
| C. | 正常人1min的脉搏数约为200次 | |
| D. | 小汽车内的汽油机效率可以达到95% |
| A. | 高速铁路 | B. | 高压电线 | C. | 电磁波 | D. | 超声波 |
| A. | 实像看得见,虚像看不见 | |
| B. | 实像能用光屏呈现,虚像不能用光屏呈现 | |
| C. | 实像总是缩小的,虚像总是放大的 | |
| D. | 实像和虚像都可能放大或缩小 |