图甲所示是某款电热水龙头.也叫做“快热水龙头 .水龙头本体内设有用密封板隔开的加热腔和电器控制腔.打开水龙头水流经设有绝缘加热管的加热腔.3s-5s即可加热出热水．图乙是它的原理电路．R1.R2为电热丝.通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路.从而实现冷水.温水.热水之间切换．有关参数如下表．不考虑温度对电阻丝的影响.请回答下列问题:额定� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

3．

图甲所示是某款电热水龙头，也叫做“快热水龙头”，水龙头本体内设有用密封板隔开的加热腔和电器控制腔，打开水龙头水流经设有绝缘加热管的加热腔，3s～5s即可加热出热水．图乙是它的原理电路．R₁、R₂为电热丝，通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路，从而实现冷水（常温）、温水、热水之间切换．有关参数如下表．不考虑温度对电阻丝的影响，请回答下列问题：

额定电压	220V
额定功率	温水	2200W
额定功率	热水	3300W

（1）制作水龙头本体的材料应具有隔热好、绝缘好的属性，水龙头放出热水时，图乙中开关应旋转至位置3．
（2）当水龙头放出的水是温水时，电路中的电源是多大？R₂的电阻是多大？
（3）当水龙头放出的水是热水时，水的流量为30cm³/s，水龙头的热效率为90%，流出的热水的温度大约是多少？已知水的初温为20℃，水的比热容为4.2×10³J/（kg．℃）

分析（1）根据自己对水龙头的了解确定其属性；根据开关位置的改变，判断出电路的连接情况，然后根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$判断功率的大小，由此可知开关的位置；
（2）根据电路电源确定水龙头放出温水时电源电压；
根据温水时的功率和热水的功率求出R₂消耗的功率，然后根据R=$\frac{{U}^{2}}{P}$求出R₂的电阻；
（3）先根据W=Pt求出1s内水龙头消耗的电能，然后根据密度公式、Q=ηW和Q=cm（t-t₀）求出水热水的温度．

解答解：（1）为了防止烫伤和触电，因此水龙头需具有隔热好和绝缘好的属性；
当开关拨至位置2时，电路只有R₁；当开关拨至位置3时，电路为R₁、R₂的并联，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，当开关拨至位置2时的功率小于开关拨至位置3时的功率，因此开关拨至3时，水龙头放出热水；
（2）因为电路电源为220V，因此当水龙头放出的水是温水时，电路中的电源是220V；
根据表中数据可知，P_温=2200W；P_热=3300W；则R₂消耗的功率：P₂=3300W-2200W=1100W；
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，R₂的电阻：R₂=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{2}}$=$\frac{（220V）^{2}}{1100W}$=44Ω；
（3）1s内水龙头消耗的电能：W=P_热t=3300W×1s=3300J；
由ρ=$\frac{m}{V}$、Q=ηW和Q=cm（t-t₀）可得：
90%×3300J=4.2×10³J/（kg•℃）×1.0×10³kg/m³×30×10^-6m³×（t-20℃）
t≈43.6℃．
答：（1）隔热好、绝缘好；3；
（2）当水龙头放出的水是温水时，电路中的电源是220V；R₂的电阻是44Ω；
（3）当水龙头放出的水是热水时，水的流量为30cm³/s，水龙头的热效率为90%，流出的热水的温度大约是43.6℃．

点评本题考查电功、电功率以及热量公式的应用，解题的关键是正确分析判断出开关处于不同的位置时电热水龙头的档位，并能对计算公式进行灵活变形．

练习册系列答案

相关题目

13．如图是测量小灯泡电功率的实验电路图，图中小灯泡的额定电压为2.5V．

（1）若选用干电池作电源，至少要用2节干电池串联起来．
（2）下面是同学们在实验过程中出现的一些情况，请你分析出现这些情况的可能原因．
A、连接好电路，闭合开关后，看到电流表指针如图乙所示偏转．可能原因是电流表的正负数接线柱接反了．
B、将最后一根导线连好后，马上看到灯泡发光．可能原因是连接电路的过程中开关没有断开．
C、连接好电路，闭合开关后，小灯泡不亮，且电流表无示数，电压表有示数．可能原因是小灯泡短路．
（3）正确连好电路，闭合开关后，调节滑动变阻器滑片的位置，发现电压表示数为2.7V，要使小灯泡正常发光，滑动变阻器应向右调，当小灯泡正常发光时，此时电流表示数如图丙所示0.24A，小灯泡的额定功率为0.6W．

14．

如图所示，工人用滑轮组吊起质量为40kg的箱子，工人施加的拉力为25N，箱子被匀速竖直提升了2m，不计绳重和摩擦，则滑轮组的机械效率为（　　）

11．图甲是“格力”电饭锅工作电路图，电阻R₁、R₂是安装在同一发热盘中的发热丝，且R₁=9R₂，L₁、L₂为红、绿指示灯，S₂是温控开关，当锅内温度达到103℃时S₂自动跳转，红灯亮、绿灯灭，表示正在加热；绿灯亮，红灯灭，表示处于保温状态．电阻R₃、R₄的阻值非常大，计算时可近似地将其看成断路；指示灯L₁、L₂和电阻R₃、R₄消耗的电功率很小，可以忽略不计，工作电路图可近似等效为图乙所示．电阻R₁、R₂的实际工作电压保持恒定，且不考虑R₁、R₂的阻值随温度的变化．

小敏家买了该电饭锅，铭牌上标有“220V 1000W（加热功率）”字样，当它给质量为1.5kg，初温为30℃的水加热时，发现电能表（标有“2000imp/kwh”字样）在1分钟内指示灯闪烁了30次（其它用电器都不工作）．加热时，该电饭锅消耗的电能有90%被水吸收，已知水的比热容c=4.2×10³J/（kg•℃）．求：
（1）加热时，水至沸腾需要吸收的热量（1标准大气压下）；
（2）加热时，该电饭锅的实际功率；
（3）加热时，水至沸腾需要的时间（计算结果保留整数）；
（4）保温时，该电饭锅的实际功率．

18．在使用滑轮组提升重为G的物体时，绳端的拉力$\frac{1}{4}$G，已知滑轮组的机械效率为80%，则承担物体和动滑轮总重的绳子的段数为（　　）

8．“天宫一号”是中国第一个目标飞行器．2013年6月20日，中国第二位女航天员王亚平在“天宫一号”上授课时完成了许多实验．若你在“天宫一号”上，以下实验能完成的是（　　）

	A．	用天平测量物体的质量		B．	用弹簧测力计测物体的重力
	C．	用温度计测量空间站的温度		D．	用电流表测量电流大小

15．在“测量小灯泡电功率”的实验中，小灯泡额定电压为2.5V，小灯泡电阻约为10Ω．

（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实验电路连接完善（要求滑片向左移动时灯泡变暗）．
（2）小东同学连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某点，电压表的示数如图乙所示．若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中的滑片向右（选填“左”或“右”）端移动，使电压表示数为2.5V．
（3）于是，小东开始向该方向移动滑片，移动一小段停下后，发现小灯泡不亮了．见状小东立即断开开关检查电路．使灯恢复了正常亮度，此时电压表示数恰好为2.5V．
（4）他又移动滑片，记下了几组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I-U图象，根据图象信息可以计算出小灯泡的额定功率是0.75W．
（5）他利用已测出的几组数据求出了小灯泡的电阻，发现小灯泡的电阻值是变化的，产生这一现象的原因是灯泡电阻受温度影响，随温度的升高而增大．

12．

如图1为一个平衡的杠杆，左端挂有充足气的篮球和套扎在气针尾端的气球，右端为钩码，将气针头插入篮球中，气球膨胀，此时杠杆如图2，下列分析不正确的是（　　）

	A．	图2中，气球的体积越大，它受到的浮力也越大
	B．	图1中，杠杆左右两边受拉力的力臂相等
	C．	图2中，杠杆的左端上翘是因为气球受到的浮力变大
	D．	实验过程中，杠杆左端所挂物体的总重始终不变

13．晓威用图甲所示的电路做“探究电流与电压的关系”的实验．

（1）按图甲电路，将图乙中电流表正确连入电路．
（2）在闭合开关之前，图中滑动变阻器的滑片应放在B（选填“A”或“B”）端，晓威检查电路连接正确，闭合开关，电流表无示数．可是无论怎样移动滑片，电压表示数接近电源电压，你认为发生故障的原因可能是电阻断路．
（3）清除故障后，调节滑片P记录电压电流值，其中有一组数据如图丙所示，请填在下表中．

电压U/V	0.5	1.0	1.5
电流I/A	0.06	0.1	0.14

分析表中数据，可得出的结论是：在导体电阻一定时，电流与电压成正比．
（4）同组的小蔷实验后分析实验数据得出电阻R₁的大小，R₁的阻值是9.75Ω．

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