14.小芳家有個(gè)電熱水器,說(shuō)明書上有工作原理示意圖(如圖甲)該熱水器有“加熱”和“保溫”兩檔,試求:

(1)該電路處于加熱檔時(shí),總功率為1100W,A、B指示燈電阻很小可忽略不計(jì),將電熱水器內(nèi)2L水從25℃加熱到100℃用時(shí)100min,則此電熱水器的加熱效率是多少?
(計(jì)算結(jié)果保留到1%,C=4.2×103J/(kg•℃),ρ=1.0×103kg/m3
(2)若R1和R2的阻值不隨溫度的變化,處于保溫檔時(shí),R1的功率是44W,求電阻R2的阻值.
(3)某次實(shí)際工作時(shí),小芳關(guān)閉家中其他電器,單獨(dú)讓電熱水器工作,在圖乙所示的電能表上,發(fā)現(xiàn)2min電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了42轉(zhuǎn),此時(shí)電熱水器的實(shí)際功率是多少?

分析 (1)根據(jù)水的體積求得水的質(zhì)量,利用Q=cm△t求得水吸收的熱量,利用P=$\frac{W}{t}$求得消耗電能,再利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$可求得此電熱水器的加熱效率;
(2)由圖可知,電路處于加熱擋時(shí),只有R1接入電路,根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可求得R1的電阻,當(dāng)處于保溫檔時(shí),R1與R2串聯(lián),根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可求得R1兩端電壓,
然后根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求得R2兩端電壓,利用P=UI可求得電路中的電流,串聯(lián)電路中電流處處相等,根據(jù)I=$\frac{U}{R}$可求得電阻R2的阻值.
(3)已知電能表每消耗1kW•h的電能,轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)1200R,可求轉(zhuǎn)過(guò)42R消耗的電能,根據(jù)公式P=$\frac{W}{t}$求出這個(gè)電熱水器的實(shí)際功率;

解答 解:
(1)水的體積V=2L=2×10-3m3,
由ρ=$\frac{m}{V}$可得,水的質(zhì)量:m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10-3m3=2kg,
水吸收的熱量:Q=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(100℃-25℃)=6.3×105J;
由P=$\frac{W}{t}$可得,消耗電能:W=Pt=1100W×10×60s=6.6×105J,
電熱水器的加熱效率:η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{6.3×1{0}^{5}J}{6.6×1{0}^{5}J}$×100%≈95%;
(2)由圖可知,電路處于加熱擋時(shí),只有R1接入電路,
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得,電阻R1的阻值:
R1=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{加熱}}$=$\frac{{(220V)}^{2}}{1100W}$=44Ω,
當(dāng)處于保溫檔時(shí),R1與R2串聯(lián),
則由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得,R1兩端電壓:U1=$\sqrt{{P}_{1}{R}_{1}}$=$\sqrt{44W×44Ω}$=44V,
電路中的電流:I2=I1=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{44V}{44Ω}$=1A,
R2兩端電壓:U2=U-U1=220V-44V=176V,
由I=$\frac{U}{R}$可得,電阻R2的阻值:R2=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{176V}{1A}$=176Ω;
(3)2min電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了42轉(zhuǎn),此時(shí)電熱水器消耗的電能:
W′=$\frac{42r}{1200r/kW•h}$=$\frac{7}{200}$kW•h=$\frac{7}{200}$×3.6×106J=1.26×105J,
此時(shí)電熱水器的實(shí)際功率:
P′=$\frac{W′}{t}$=$\frac{1.26×1{0}^{5}J}{2×60s}$=1050W.
答:(1)此電熱水器的加熱效率是95%;
(2)電阻R2的阻值為176Ω.
(3)某此時(shí)電熱水器的實(shí)際功率為1050W.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電功率公式和電功公式以及電阻串聯(lián)的應(yīng)用,關(guān)鍵是電熱水器不同檔位時(shí)電路連接方式的判斷和明白電能表參數(shù)的含義.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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C.借助放大鏡看地圖時(shí),地圖到放大鏡的距離應(yīng)大于一倍焦距
D.陽(yáng)光通過(guò)凸透鏡可以點(diǎn)燃紙屑,是利用凸透鏡對(duì)光線的會(huì)聚作用

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5.夏天,人們走出空調(diào)房后通常感覺(jué)到皮膚濕熱,這是因?yàn)樗魵猓ㄌ睢翱諝狻被颉八魵狻保┯隼湟夯艧幔ㄌ睢拔鼰帷被颉胺艧帷保┑木壒剩?/div>

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9.如下圖,某發(fā)光點(diǎn)S發(fā)出的兩條光線經(jīng)平面鏡反射后分別沿O1A和O2B方向射出,根據(jù)平面鏡成像規(guī)律,在圖中畫出發(fā)光點(diǎn)S的位置,像的位置和入射光線.

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19.學(xué)習(xí)物理要注意聯(lián)系生活實(shí)際,以下說(shuō)法符合實(shí)際的是( 。
①新泰市冬天最低氣溫為-30℃;②中學(xué)生正常步行速度約為3m/s;③通過(guò)家用節(jié)能燈中的電流約為100mA;④一個(gè)中學(xué)生走上五樓教室,克服重力做功約為6000J.
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6.某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置測(cè)量鹽水的密度,已知木塊的重力為3N,體積為500cm3,當(dāng)木塊靜止時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2.5N,鹽水的密度是1.1×103kg/m3;若剪斷細(xì)繩,木塊最終靜止時(shí)所受浮力是3N.(g=10N/kg,一切摩擦與阻力均忽略不計(jì))

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