题目内容
10.小胜的爷爷买回来一个贮水式电热水袋.据销售人员说加热到最高温只需要4分钟.以下是该产品的简介和使用说明:额定电压220V、频率50Hz、额定功率420W、贮水量0.5Kg、限温76℃,主体采用高强度塑料及高档面料复合而成.独特的智慧型控温设计,双重限温.即使主温控器失效,电暖袋仍可以通过限压保护装置限制温度异常升高超过100℃.①为什么用水来做介质?
②如果没有限压保护装置,为什么当主温控器失效时会出现温度异常升高?
③小胜查到南昌市去年冬季平均温度为6℃,请通过计算判断4分钟的加热时间是否合理?
分析 ①质量相等的不同物质,升高(降低)相同的温度,比热容大的吸收(放出)热量多;
②当主温控器失效时,即温度达到上限温度,温控器不能切断电路;
③计算出水温降到室温放热与电暖袋4分钟通电产生热量,比较得出是否合理.
解答 解:①水的比热容大,相同情况下,降温时放出的热量更多,这样取保效果越好;
②当主温控器失效时,温度达到上限温度,温控器不能切断电路,热水袋的发热体持续产生热量,所以会出现温度导常升高;
③热水袋中水温度降到室温时放出热量:
Q放=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×0.5kg×(76-6℃)=1.47×105J,
若加热4分钟,电热水袋产生热量Q=W=Pt=420W×4×60s=1.008×105J,
Q<Q放,4分钟加热不能使电暖袋水温升高到设定的最高温度,所以不合理.
答:①水的比热容大,相同情况下,降温时放出的热量更多,这样取保效果越好;
②温度达到上限温度,温控器不能切断电路,热水袋的发热体持续产生热量,所以会出现温度导常升高;
③不合理.
点评 本题考查了水的比热容大的应用、热量、电热计算等.熟练运用公式,明确题意是关键.本题还体现了物理来源生活,服务生活.
练习册系列答案
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20.
小明在空的矿泉水瓶中倒入一些热水,摇晃几下后倒出热水,然后瓶口朝下将其迅速倒插入水槽中,水进入瓶中,如图所示.小明在瓶内水位处标记了M点,然后将矿泉水瓶慢慢上提(瓶口始终在水中),下列说法正确的是( )
| A. | 瓶内气压小于外界大气压 | |
| B. | 矿泉水瓶被提起的过程中,瓶内液面低于M点 | |
| C. | 矿泉水瓶被提起的过程中,瓶内液面高于M点 | |
| D. | 瓶内气压的变化量大于水柱对槽底压强的变化量 |
18.
电学里有两个重要的实验:伏安法测电阻和测量小灯泡的电功率.如图所示
由如图实验得出的数据如上表,小灯泡规格为“2.5V 0.3A”.请回答下列问题:
(1)连接电路时,滑动变阻器的滑片移至阻值最大位置,当滑片向A点移动,完成表格从1--4次顺序实验,将图甲的电路连接完整;读出乙图的电流表示数0.2A.
(2)求小灯泡正常工作时的电功率.
(3)在忽略温度影响下,分析表中数据,得出小灯泡两端的电压与电流的关系是灯泡中的电流与电压成正比.
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| 电压(V) | 2.O | 2.5 | 3.O | 3.5 |
| 电流(A) | 0.26 | 0.30 | 0.34 | |
| 电阻(Ω) | 7.69 | 8.33 | 8.82 |
(1)连接电路时,滑动变阻器的滑片移至阻值最大位置,当滑片向A点移动,完成表格从1--4次顺序实验,将图甲的电路连接完整;读出乙图的电流表示数0.2A.
(2)求小灯泡正常工作时的电功率.
(3)在忽略温度影响下,分析表中数据,得出小灯泡两端的电压与电流的关系是灯泡中的电流与电压成正比.
5.
小励想测额定电压为2.5V,正常工作电流小于0.3A的小灯泡的额定功率.
(1)如图是小励没有连接完的实物电路,请你用笔画线代替导线在答题卡中将实物图补充完整.(要求滑动变阻器连入电路的阻值最大)
(2)连接好电路后,小明进行了实验,记录的数据如表所示.请仔细分析实验数据,回答以下问题:
①表中有一个明显的错误数据,请指出错误数据并分析产生的原因第三次电流值1.0A错误,按0~3A量程读数(或读错了量程).
②纠正错误后计算小灯泡的额定功率为0.5W.
(3)完成上述实验后,小明想用上述电路测量一段电阻丝Rx的阻值(约10Ω).他用电阻丝替换了灯泡,闭合开关,发现电流表的指针明显偏转,而电压表的示数为零,该故障的原因可能是电阻短路.小明排除故障继续实验:闭合开关,使滑动变阻器连入电路的阻值最小(为零),记下电流表的示数I1;将滑动变阻器连入电路的阻值最大(为R0),记下电流表示数I2.则表达式:Rx=$\frac{{I}_{2}{R}_{0}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$.
(1)如图是小励没有连接完的实物电路,请你用笔画线代替导线在答题卡中将实物图补充完整.(要求滑动变阻器连入电路的阻值最大)
(2)连接好电路后,小明进行了实验,记录的数据如表所示.请仔细分析实验数据,回答以下问题:
| 次数 | U/V | I/A | P/W |
| 1 | 1.5 | 0.17 | |
| 2 | 2.0 | 0.18 | |
| 3 | 2.5 | 1.0 | |
| 4 | 3.0 | 0.23 |
②纠正错误后计算小灯泡的额定功率为0.5W.
(3)完成上述实验后,小明想用上述电路测量一段电阻丝Rx的阻值(约10Ω).他用电阻丝替换了灯泡,闭合开关,发现电流表的指针明显偏转,而电压表的示数为零,该故障的原因可能是电阻短路.小明排除故障继续实验:闭合开关,使滑动变阻器连入电路的阻值最小(为零),记下电流表的示数I1;将滑动变阻器连入电路的阻值最大(为R0),记下电流表示数I2.则表达式:Rx=$\frac{{I}_{2}{R}_{0}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$.
2.
如图所示,边长为a、密度均匀的正方体物块静止于河岸边,在垂直于BB′C′C面上的某一点施加一个力F,推动掉落于河水中,物体与地面的最大摩擦力为重力的0.6倍,它漂浮时露出水面的高度为h,水的密度为ρ,则下列说法中正确的是( )
| A. | 物块的重力为ρga3 | |
| B. | 物块的密度为$\frac{(a-h)ρ}{a}$ | |
| C. | 物块漂浮在水面时底面受水的压强为ρhg | |
| D. | 为了使物块掉落于河水中,力F至少是$\frac{ρg{a}^{2}(a-h)}{2}$ |
19.
下面是小刚和小明做“测滑轮组的机械效率”的实验:
(1)小刚和小明两人用弹簧测力计测钩码重量时的情形分别如图甲乙所示,你认为甲的方法是正确的.(选填“甲”或“乙”)
(2)他们正确进行试验后,测出表中的数据,实验装置如图丙丁所示:
①通过表中数据可分析出实验2是用丁图所示的装置做的实验.
②实验2的机械效率为57%,实验3的机械效率为71%.
③分析表中数据可得出以下结论,使用不同的滑轮组,提升相同的重物时,动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率越低;使用同一滑轮组,增大提升的物重可以提高滑轮组的机械效率.
(1)小刚和小明两人用弹簧测力计测钩码重量时的情形分别如图甲乙所示,你认为甲的方法是正确的.(选填“甲”或“乙”)
(2)他们正确进行试验后,测出表中的数据,实验装置如图丙丁所示:
①通过表中数据可分析出实验2是用丁图所示的装置做的实验.
②实验2的机械效率为57%,实验3的机械效率为71%.
③分析表中数据可得出以下结论,使用不同的滑轮组,提升相同的重物时,动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率越低;使用同一滑轮组,增大提升的物重可以提高滑轮组的机械效率.
| 物理量 | 实验1 | 实验2 | 实验3 |
| 钩码重G/N | 4 | 4 | 6 |
| 钩码上升的高度h/m | 0.1 | 0.11 | 0.1 |
| 绳端拉力F/N | 2.0 | 1.5 | 2.7 |
| 绳端移动距离S/M | 0.3 | 0.5 | 0.3 |
| 机械效率η | 66.7% |