8.如圖所示是某煲湯用的電熱鍋的工作電路圖,ND為標(biāo)有“6V  100mA”的指示燈,R1為限流電阻,R2、R3是阻值分別為423.5Ω、60.5Ω的發(fā)熱電阻.接通電源,閉合S1、S2,電熱鍋開始加熱,當(dāng)鍋內(nèi)水溫達(dá)到100℃時(shí),S2自動(dòng)斷開,S1仍閉合,維持小火燉煮.求:
(1)小火燉煮時(shí)發(fā)熱電阻的功率是多少?
(2)在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,電熱鍋將4.5L,20℃的水燒開需要35min,則電熱鍋的效率是多少?(水的比熱容為4.2×103J/(kg•℃),密度為1.0×103kg/m3

分析 (1)分析電路結(jié)構(gòu),明確小火燉煮時(shí)電路連接情況,由串聯(lián)電路特點(diǎn)及功率公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$時(shí)發(fā)熱電阻的功率;
(2)由吸熱公式Q=cm△t求出水吸收的熱量,然后由W=Pt消耗的電能,利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$求出效率.

解答 解:
(1)由題知,小火燉煮時(shí),S1閉合,S2斷開,由電路圖知,此時(shí)電阻R2與R3串聯(lián)接在電源上,
小火燉煮時(shí)發(fā)熱電阻的功率:
P=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{總}}$=$\frac{(220V)^{2}}{{R}_{2}+{R}_{3}}$=$\frac{(220V)^{2}}{423.5Ω+60.5Ω}$=100W;
(2)由ρ=$\frac{m}{V}$可知,水的質(zhì)量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×4.5×10-3m3=4.5kg,
水燒開時(shí),水所吸收的熱量
Q=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×4.5kg×(100℃-20℃)=1.512×106J;
由題意和電路圖知,S1、S2都閉合時(shí),此時(shí)電阻R2接在電源上,電熱鍋處于加熱狀態(tài);
電熱鍋消耗的電能為:
W=P加熱t=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{2}}$t=$\frac{(220V)^{2}}{60.5Ω}$×35×60s=1.68×106J,
則電熱鍋的效率:
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{1.512×1{0}^{6}J}{1.68×1{0}^{6}J}$×100%=90%.
答:(1)小火燉煮時(shí)發(fā)熱電阻的功率是100W.
(2)電熱鍋的效率是90%.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了功率和效率的計(jì)算,熟練掌握串聯(lián)電路特點(diǎn)、熱量公式、功率和效率公式,即可答題;解題時(shí)注意單位換算.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

18.家庭電路中,制造保險(xiǎn)絲的材料是( 。
A.電阻小 熔點(diǎn)低的合金絲B.電阻大 熔點(diǎn)高的合金絲
C.電阻大 熔點(diǎn)低的合金絲D.電阻小熔點(diǎn)高的合金絲

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:填空題

19.著名的馬德堡半球?qū)嶒?yàn)證實(shí)了大氣壓的存在.1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓等于1.013×105Pa,它相當(dāng)于760 mm水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng).若桌面的面積是2m2,在標(biāo)準(zhǔn)氣壓下,大氣作用在桌面上的壓力是2.026×105N.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:填空題

16.同學(xué)家中用電器的額定電壓一般是220V;人體的安全電壓是不高于36V.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:填空題

3.如圖所示,在空燒瓶?jī)?nèi)滴一滴酒精,用橡皮塞塞緊瓶口,再用打氣筒向瓶?jī)?nèi)打氣.當(dāng)瓶?jī)?nèi)氣壓足夠大時(shí),塞子將從瓶口沖出,且原來透明的瓶?jī)?nèi)充滿了白霧.請(qǐng)寫出這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中涉及到的熱學(xué)知識(shí).
(1)向瓶?jī)?nèi)找打氣:對(duì)物體做功,物體的內(nèi)能增加,溫度升高.
(2)瓶?jī)?nèi)發(fā)生的物態(tài)變化:汽化.
(3)瓶子從瓶口沖出:物體對(duì)外做功,物體的內(nèi)能減小,溫度降低.
(4)瓶?jī)?nèi)充滿了白霧發(fā)生的物態(tài)變化:液化.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:判斷題

13.馬拉車前進(jìn),是因?yàn)轳R拉車的力比車?yán)R的力大.錯(cuò)(判斷對(duì)錯(cuò))

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:作圖題

20.如圖是重為12N的物體放在斜面上,在圖中用力的圖示畫出物體所受重力.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:填空題

17.在物理學(xué)中常用的長(zhǎng)度的測(cè)量?jī)x器是刻度尺;時(shí)間測(cè)量?jī)x器是秒表;常用溫度計(jì)是根據(jù)液體熱脹冷縮原理制成的.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:多選題

18.如圖所示電路中,燈泡L上標(biāo)有“6V  9W”字樣,閉合開關(guān)S后,燈泡正常發(fā)光,電壓表V1的示數(shù)為U1,電壓表V2的示數(shù)為U2,若U1:U2=2:3,則( 。
A.燈絲電阻是4ΩB.電阻R的阻值是12Ω
C.電阻R消耗的功率是13.5WD.電源電壓是15V

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案