题目内容

20．德国设计师设计了一个极具创新的智能加热用具，如图所示．该加热用具由底座和一根独立的电磁加热棒组成，可迅速加热任何容器里的液体，不但使用方便，卫生易清洗，还能避免浪费，其加热效率高达96%．该加热用具的额定电压为220V，最大功率为1500W．
（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℃．

练习册系列答案
相关题目
10．热现象在一年四季中随处可见，下列说法中正确的是（　　）
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
11．在“探究哪些因素影响滑轮组的机械效率”的实验中，某小组利用如图A所示装置测得了四组数据，如下表所示．
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
1321.26
2351.215
3381.226
43101.230
（1）前三次实验中，第3（测力计移动的距离） 次实验数据明显出现错误，应当剔除．
（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”）．
8．用蓄电池驱动的电动自行车，电源电压恒为24V，当它在水平路面上以V=36km/h的速度匀速行驶时，电流表示数为5A，驱动电机的输入功率是120W；此电动车行驶10分钟消耗的电能为7.2×104J，若驱动电机将输入功率的90%的转化为机械功率，则电动自行车所受阻力为10.8N．
15．下列关于电磁现象表述错误的是（　　）
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
5．（1）如图所示，该弹簧测力计所测量力的大小不能超过5N，在使用前若指针没有指在零刻度线处，则需先调零；物体M的重力大小为2N．
（2）有一个弹簧测力计，弹簧及其构件完好．由于某次错误的使用，使弹簧测力计的指针再也无法回复到零刻度线，只能校到0.2N处，你估计具体的错误可能是测量的力超过测力计量程．这个弹簧测力计还能用吗？能（填“能”或“不能”）．如果用它测力时，读数为3.6N，那么这个力的大小实际为3.4N．
（3）使测力计内弹簧伸长的力是C
A．物体的重力　　　
B．物体和测力计的总重力
C．物体对弹簧的拉力　　　　
D．弹簧对物体的拉力．
12．下列数据中，最接近生活实际的是（　　）
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%
9．建设“互联网+大数据”的智慧星城市，是我市未来发展的重要战略，让数据信息在互联网上“飞起来”的载体是（　　）
A．高速铁路B．高压电线C．电磁波D．超声波
5．关于透镜成像，下列说法正确的是（　　）
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

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