分析 (1)由電路圖可知,開關(guān)S接左側(cè)時,電路為R1的簡單電路,電路中的總電阻最小,根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知電水壺的功率最大,處于加熱狀態(tài),根據(jù)P=UI求出電水壺加熱時的電流;
(2)知道水的質(zhì)量和初溫、末溫(1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓水的沸點(diǎn)為100℃),根據(jù)Q吸=cm(t-t0)求出水吸收的熱量,根據(jù)W=Pt求出消耗的電能,利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出電水壺的加熱效率;
(3)根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出R1的阻值,開關(guān)S接右側(cè)時,R1、R2串聯(lián),電路中的總電阻最大,電水壺的功率最小,處于保溫狀態(tài),根據(jù)P=I2R求出電路中的電流,利用歐姆定律求出電路中的總電阻,利用的串聯(lián)求出R2的阻值.
解答 解:(1)由電路圖可知,開關(guān)S接左側(cè)時,電路為R1的簡單電路,電路中的總電阻最小,
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知,電水壺的功率最大,處于加熱狀態(tài),
由P=UI可得,電水壺加熱時的電流:
I加熱=$\frac{{P}_{加熱}}{U}$=$\frac{1936W}{220V}$=8.8A;
(2)1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓水的沸點(diǎn)為100℃,則水吸收的熱量:
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×1.2kg×(100℃-20℃)=4.032×105J,
由P=$\frac{W}{t}$可得,消耗的電能:
W=Pt′=1936W×4×60s=4.6464×105J,
電水壺的加熱效率:
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{4.032×1{0}^{5}J}{4.6464×1{0}^{5}J}$×100%≈86.8%;
(3)R1的阻值:
R1=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{加熱}}$=$\frac{(220V)^{2}}{1936W}$=25Ω,
開關(guān)S接右側(cè)時,R1、R2串聯(lián),電水壺處于保溫狀態(tài),
因串聯(lián)電路中各處的電流相等,
所以,由P=I2R可得,電路中的電流:
I保溫=$\sqrt{\frac{{P}_{1}}{{R}_{1}}}$=$\sqrt{\frac{100W}{25Ω}}$=2A,
由I=$\frac{U}{R}$可得,電路中的總電阻:
R=$\frac{U}{{I}_{保溫}}$=$\frac{220V}{2A}$=110Ω,
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
所以,R2的阻值:
R2=R-R1=110Ω-25Ω=85Ω.
答:(1)電水壺加熱時的電流為8.8A;
(2)電水壺的加熱效率約為86.8%;
(3)R2的阻值為85Ω.
點(diǎn)評 本題考查了電功率公式、吸熱公式、電功公式、效率公式和串聯(lián)電路的特點(diǎn)以及歐姆定律的應(yīng)用,會判斷電水壺處于不同狀態(tài)時電路的連接方式是關(guān)鍵.
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科目:初中物理 來源: 題型:計(jì)算題
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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 木塊受到的摩擦力變大 | B. | 木塊具有的慣性變小 | ||
C. | 木塊對桌面的壓力不變 | D. | 木塊的機(jī)械能減小 |
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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 向熱湯中滴入油,散發(fā)出濃濃的香味,是由于溫度越高,分子熱運(yùn)動越劇烈 | |
B. | 煎雞蛋時是利用熱傳遞改變雞蛋的內(nèi)能 | |
C. | 用吸盤掛鉤掛鏟子,是利用大氣壓強(qiáng) | |
D. | 土豆沉入水盆底部,是由于水的密度大于土豆的密度 |
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科目:初中物理 來源: 題型:填空題
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科目:初中物理 來源: 題型:計(jì)算題
足浴盆參數(shù) | |
產(chǎn)品凈重 | 5.5kg |
容積(最高水位) | 10L |
額定功率 | 800W |
保溫功率 | 40W |
額定電壓 | 220W |
頻率 | 50Hz |
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科目:初中物理 來源: 題型:解答題
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