【題目】小東查看了家里的電熱水壺的銘牌(如圖甲所示),銘牌上保溫時的功率因字跡模糊已經(jīng)看不清楚.從說明書上小東還查到電熱水壺的原理圖,串聯(lián)的電阻R1的阻值是440Ω,電源電壓為220V.請你幫小東回答以下問題:

(1)當(dāng)開關(guān)S閉合或斷開時電熱水壺分別處于正常加熱還是保溫狀態(tài)?

(2)電熱水壺正常加熱時,通過電阻絲R2的電流是多少?要把滿壺水從25℃加熱至100℃,需多少時間.(不計熱損失,保留一位小數(shù))

(3)保溫狀態(tài)時,電熱水壺的功率是多少?

(4)若用煤氣灶加熱這些水,煤氣灶放出的熱量60%被水吸收,煤氣灶實際放出的熱量.

【答案】(1)開關(guān)S閉合時,電熱水壺處于正常加熱;開關(guān)S斷開時,電熱水壺處于保溫狀態(tài);(2)572.7s;(3)100W.(4)1.05×106J,

【解析】(1)由電路圖可知,開關(guān)S斷開時,R1 R2 串聯(lián);開關(guān)S閉合時,電路為R2 的簡單電路;因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,開關(guān)S斷開時,電路中的總電阻最大,由P=U2/R可知,電熱水壺的功率最小,處于保溫狀態(tài);開關(guān)S閉合時,電路中的總電阻最小,由P=U2/R可知,電熱水壺的功率最大,處于加熱狀態(tài);

(2)由P=UI可得,電熱水壺正常加熱時,通過電阻絲R2 的電流:I=P加熱/U=1100W/220V=5A,一滿壺水的體積:V=2L=2dm3 =2×10-3 m3 ,

ρ=m/V可得,水的質(zhì)量:m=ρV=1.0×103 kg/m3 ×2×10-3 m3 =2kg,

水吸熱的熱量:Q =cmt-t0 )=4.2×103 J/(kg℃)×2kg×(100℃-25℃)=6.3×105 J,不計熱損失時,電熱水壺消耗的電能W=Q =6.3×105 J,由P=W/t可得,需要的加熱時間:t′=W/P加熱=6.3×105J/1100W≈572.7s;

(3)由I=U/R可得,電阻絲R2 的阻值:R2 =U/I=220V/5A=44Ω,

保溫時電熱水壺的功率:P =U2/R1+R2=(220V)2/440Ω+44Ω=100W;

(4)由η=Q/Q×100%可得,煤氣灶實際放出的熱量:Q =Q/η=6.3×105J/60%=1.05×106 J。

練習(xí)冊系列答案
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(2)實驗步驟如下,請你將實驗操作步驟補充完整.
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B.某同學(xué)在A處大喊一聲,并同時開始計時,聽到回聲時停表,將記錄時間t;
C.聲速的表達式為V=;
D.重復(fù)上述步驟,再測兩次,并求出聲速的平均值.這樣做目的是
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