淋浴用水的流量約為10升/分，合適的水溫約為50℃，用水時間約為4分鐘。電熱淋浴器有兩種設(shè)計，一種是淋浴時電流直接對于流動的水加熱，另一種則備有水箱，待箱中的水加熱至合適的溫度后再淋浴。加熱前的水溫以20℃計。

①請根據(jù)上面提供的數(shù)據(jù)論證，第一種設(shè)計不適合大多數(shù)家庭的供電電路。

②如果水箱中的水恰好夠一個人淋浴用，供電電路允許的電流最大為10安，電加熱的效率為80％，這種條件下把水箱中的水加熱最少需多長時間？


流量：f=10升／分=1.67×10-4米3／秒

溫差△T=30℃    用水時間t=4分=240秒    水的比熱容

c=4.2×103焦／（千克／℃）水的密度ρ=1.0×103千克／米3

①一定時間△t內(nèi)電流的焦耳熱：        Q1=IU△t   (1)

這段時間內(nèi)水溫上升△T所需的熱量：      Q2=(f△t)c△T    (2)

假設(shè)焦耳熱全部用來使水升溫，則有        Q1=Q2   (3)

解出

代入數(shù)值，得I=96安     (5)

如果考慮到熱量散失，實際電流會比這個數(shù)值更大，目前家庭電路所能承載的最大電流很少有超過10安培的，所以這種設(shè)計不適合家庭淋浴。

②水箱的水量         m=ρt=40千克  (6)

使水箱中的水溫升至50℃所需的熱量：     Q2=mc△T (7)

電流在時間△t內(nèi)提供的焦耳熱：   Q1=IU△T    (8)

ηQ1=Q2 (9)        解出

代入數(shù)值，得    △t=2.86×103秒=48   (11)


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：初中物理 來源： 題型：


某興趣小組的同學(xué)進行電學(xué)實驗過程中發(fā)現(xiàn)一個有趣的元件，有A、B兩部分，被封閉在一個透明的玻璃殼內(nèi)，a、b是其兩個外露的接線柱，如圖所示。他們了解到B是一個定值電阻，其電壓與電流關(guān)系如下表所示，

電壓U（V)

2.0

4.0

6.0

電流I (A)

0.10

0.20

0.30

A是一種由特殊金屬絲制成的導(dǎo)體，它的額定電壓是9V。為進一步了解A的某些特征，他們使用如圖乙所示的實驗器材，測得了一組該元件的電壓與電流值，并繪制成如圖所示的曲線。請根據(jù)上述信息完成下列問題：

（1） 用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙的電路連接完整。

（2） 計算電阻B的阻值。

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科目：初中物理 來源： 題型：


質(zhì)量相同的實心正方體鋁塊（ρ鋁=2.7×103kg/m3）和鐵塊（ρ鐵=7.9×103kg/m3）放在水平桌面上，它們對桌面的壓力和壓強分別是F鋁、F鐵和p鋁、p鐵。則F鋁____F鐵，p鋁___p鐵。（填“>”、“=”或“<”）

 

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科目：初中物理 來源： 題型：


小強在北京將一根質(zhì)量分布均勻的條形磁鐵用一條線懸掛起來，使它平衡并呈水平狀態(tài)，懸線系住磁體的位置應(yīng)在：

A． 磁體的重心處 　　 　B、磁體的某一磁極處

C．磁體重心的北側(cè) 　 　 　D．磁體重心的南側(cè)

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科目：初中物理 來源： 題型：


可充電電池的額定電壓約為1.3伏特。當(dāng)電流從正極流入、從負極流出時即可充電。充電電流在20毫安—40毫安范圍內(nèi)比較適合。現(xiàn)有一個額定輸出電壓為36伏特，額定輸出電流為0.5安培的電源，還有電阻值為100歐姆、510歐姆、1000歐姆、2200歐姆和6800歐姆的幾個電阻器供選用。請選擇適當(dāng)?shù)碾娮瑁瑯?gòu)成簡單的充電電路，可以分別給一節(jié)或兩節(jié)電池充電，不必更換所用電阻器。

1、畫出電路圖（畫出兩節(jié)充電電池）

2、如果通往充電電池的兩條導(dǎo)線短路，電阻器消耗的電功率是多少？

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科目：初中物理 來源： 題型：


某電度表盤上標(biāo)有“3000R/kWh”，單獨開動某一用電器時，電度表的轉(zhuǎn)盤在100秒內(nèi)轉(zhuǎn)5轉(zhuǎn)，由此可知，該用電器的功率為：

A.40瓦        B.60瓦     C.20瓦    D.100瓦

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科目：初中物理 來源： 題型：


物理小組制作了一個自動控制器，其中有一個調(diào)壓電路如圖4所示，滑動變阻器R的最大阻值是100歐，負載電阻R＇的阻值為100歐，A、B間電壓為10伏，保持不變。使用過程中發(fā)現(xiàn)這個電路的調(diào)壓范圍和原設(shè)計不符，檢查結(jié)果是圖中F處導(dǎo)線折斷，滑動頭P由上向下移動時，如果電路完好，CD兩端的電壓范圍應(yīng)是______伏至______伏；如果F點導(dǎo)線折斷，CD兩端的電壓范圍是______伏至______伏。

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科目：初中物理 來源： 題型：


如圖1所示，將平面鏡放在垂直于凸透鏡主光軸的位置，凸透鏡和平面鏡相距為d，一束平行于凸透鏡主光軸的光線射向透鏡，經(jīng)平面鏡反射后會聚于兩鏡的中點A，則此凸透鏡的焦距為                (     )

  A．d   B．   C．   D．

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科目：初中物理 來源： 題型：


液化氣鋼瓶放在烈日下暴曬，將通過        的方法使它的內(nèi)能        （填“減小”或“增加”），具有一定的危險性，因此液化氣鋼瓶嚴禁暴曬。

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同步練習(xí)冊答案