Question

6．如圖為冬天人們常用的電熱暖手寶，暖手寶通電后，它的溫度會(huì)升高，這是通過(guò)做功方式改變其內(nèi)能的；暖手寶內(nèi)部通常采用水，這是利用水的比熱容比較大的屬性，使保暖時(shí)間更長(zhǎng)；當(dāng)袋內(nèi)0.5kg的水由0℃加熱至80℃，需要吸收的熱量為1.68×10⁵J[水的比熱容c=4.2×10³J/（kg•℃）]，若電熱暖手寶正常工作時(shí)功率為600W，消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能并以熱量形式釋放，則產(chǎn)生這些熱量需要的時(shí)間為280s；為了使用更加安全，它的內(nèi)部采用了雙重溫控保護(hù)開(kāi)關(guān)，兩個(gè)溫控開(kāi)關(guān)是串聯(lián)（串聯(lián)/并聯(lián)）起來(lái)使用的．

Answer 1

分析 （1）改變物體內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞，做功改變物體的內(nèi)能的實(shí)質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)化，熱傳遞改變物體內(nèi)能的實(shí)質(zhì)是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移；
（2）對(duì)水的比熱容大的理解：相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較，吸收或放出相同的熱量，水的溫度升高或降低的少；升高或降低相同的溫度，水吸收或放出的熱量多；
（3）知道水的質(zhì)量、水的比熱容、水的初溫和末溫，利用吸熱公式Q_吸=cm（t-t₀）求水吸收的熱量，這些熱量是由消耗電能提供，即W=Q_吸，再由公式P=$\frac{W}{t}$求出產(chǎn)生熱量的時(shí)間；
（4）為了更安全，電熱暖手寶采用雙重溫控保護(hù)開(kāi)關(guān)，只要有一處溫度過(guò)高就自動(dòng)切斷電路，兩個(gè)開(kāi)關(guān)應(yīng)該是串聯(lián)；

解答 解：（1）暖手寶通電后，將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是通過(guò)電流做功改變內(nèi)能的；
（2）因?yàn)樗�的比熱容比較大，相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較，降低相同的溫度，水放出的熱量多，所以電熱暖手寶內(nèi)部液體通常采用水；
（3）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×0.5kg×（80℃-0℃）
=1.68×10⁵J；
由題知，Q_吸=W=Pt，則需要加熱時(shí)間：
t=$\frac{W}{P}$=$\frac{1.68×{10}^{5}J}{600W}$=280s；
（4）電熱暖手寶采用雙重溫控保護(hù)開(kāi)關(guān)，兩個(gè)開(kāi)關(guān)應(yīng)該是串聯(lián)．
故答案為：做功；比熱容比較大；1.68×10⁵；280；串聯(lián)．

點(diǎn)評(píng) 本題是一道電學(xué)與熱學(xué)的綜合應(yīng)用題，涉及到經(jīng)常用的電熱暖手寶的有關(guān)問(wèn)題，便于激發(fā)學(xué)生探究物理現(xiàn)象的興趣，體現(xiàn)了新課標(biāo)的要求，屬于中考熱點(diǎn)題目．