某種電熱水壺有加熱和保溫兩種工作狀態(tài),從它的說(shuō)明書(shū)上收集到如下數(shù)據(jù)及如圖所示的簡(jiǎn)化電路原理圖.(保溫功率為飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)時(shí)的飲水機(jī)的總功率)求解下列問(wèn)題:
容量1L
額定電壓220V
加熱功率1000W
保溫功率44W
(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)S與接線柱1相連時(shí),①飲水機(jī)處于______(填“加熱”或“保溫”)狀態(tài);②電路中的電流.
(2)電阻R的阻值.
(3)電熱水壺加滿水后,在額定電壓下將水從20℃加熱到80℃,需要加熱多長(zhǎng)時(shí)間?(假設(shè)電流產(chǎn)生的熱量全部被水吸收)[1L=1×10-3m3,c=4.2×103J/(kg?℃)].

解:(1)①當(dāng)開(kāi)關(guān)S與接線柱1相連時(shí),電路中兩電阻串聯(lián),電阻相對(duì)較大,電功率較小,處于保溫狀態(tài);
②表中保溫功率P=44W,
∵P=UI,
∴保溫狀態(tài)下的電流為:
I===0.2A;
(2)∵P=
∴保溫狀態(tài)下的電阻值:R===1100Ω,
當(dāng)開(kāi)關(guān)S與接線柱2相連時(shí),電阻R被短路,此時(shí)電路電阻最小,電功率最大,處于加熱狀態(tài),
加熱狀態(tài)下的R0電阻值:R0===48.4Ω,
所以電阻R的阻值:R=R-R0=1100Ω-48.4Ω=1051.6Ω;
(3)水的質(zhì)量m=ρV=1×103kg/m3×1×10-3m3=1kg,
水吸收的熱量:Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×1kg×(80℃-20℃)=2.52×105J,
電熱水壺在額定電壓下放出的熱量:Q=Q=2.52×105J,
∵Q=W=Pt,
∴加熱的時(shí)間:
t====252s.
答:(1)①保溫;②電路中的電流為0.2A;
(2)電阻R的阻值1051.6Ω;
(3)需要加熱的時(shí)間為252s.
分析:(1)根據(jù)公式P=可知,電源電壓不變,當(dāng)電路電阻變大時(shí),電路消耗的電功率就小,就處于保溫狀態(tài);當(dāng)電路電阻變小時(shí),電路消耗的電功率就大,就處于加熱狀態(tài);根據(jù)公式P=UI求出電流;
(2)根據(jù)公式P=分別求出加熱狀態(tài)和保溫狀態(tài)時(shí)的電阻值,再求出電阻R的阻值;
(3)求出水的質(zhì)量,根據(jù)Q=cm(t-t0)求出水吸收的熱量,即電水壺放出的熱量,再根據(jù)Q=W=Pt求出加熱時(shí)間.
點(diǎn)評(píng):本題考查電流、電阻、質(zhì)量、吸收熱量、時(shí)間等的計(jì)算,關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用,難點(diǎn)是開(kāi)關(guān)接1和接2時(shí)電路的情況,要學(xué)會(huì)從題目所給信息中找到有用的數(shù)據(jù).在計(jì)算過(guò)程中要特別注意單位的換算.
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某種電熱水壺有加熱和保溫兩種工作狀態(tài),從它的說(shuō)明書(shū)上收集到如下數(shù)據(jù)及如圖所示的簡(jiǎn)化電路原理圖.(保溫功率為飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)時(shí)的飲水機(jī)的總功率)求解下列問(wèn)題:
容量 1L
額定電壓 220V
加熱功率 1000W
保溫功率 44W
(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)S與接線柱1相連時(shí),①飲水機(jī)處于
保溫
保溫
(填“加熱”或“保溫”)狀態(tài);②電路中的電流.
(2)電阻R的阻值.
(3)電熱水壺加滿水后,在額定電壓下將水從20℃加熱到80℃,需要加熱多長(zhǎng)時(shí)間?(假設(shè)電流產(chǎn)生的熱量全部被水吸收)[1L=1×10-3m3,c=4.2×103J/(kg?℃)].

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科目:初中物理 來(lái)源:2012-2013學(xué)年江蘇省泰興市九年級(jí)上學(xué)期期末考試物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

某種電熱水壺有加熱和保溫兩種工作狀態(tài),從它的說(shuō)明書(shū)上收集到如下數(shù)據(jù)及如圖15所示的簡(jiǎn)化電路原理圖。(保溫功率為飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)時(shí)的飲水機(jī)的總功率)

求解下列問(wèn)題:

(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)S與接線柱1相連時(shí),①飲水機(jī)處于__________(填“加熱”或“保溫”)狀態(tài);②電路中的電流。

(2)電阻R的阻值。

(3)電熱水壺加滿水后,在額定電壓下將水從20℃加熱到80℃,需要加熱多長(zhǎng)時(shí)間?(假設(shè)電流產(chǎn)生的熱量全部被水吸收)[1L=1×103m3,c=4.2×103J/(kg·℃)]

容量

L

額定電壓

220V

加熱功率

1000W

保溫功率

44W

 

 

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科目:初中物理 來(lái)源:2012-2013學(xué)年江蘇省泰州市泰興市西城中學(xué)九年級(jí)(上)期末物理試卷(解析版) 題型:解答題

某種電熱水壺有加熱和保溫兩種工作狀態(tài),從它的說(shuō)明書(shū)上收集到如下數(shù)據(jù)及如圖所示的簡(jiǎn)化電路原理圖.(保溫功率為飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)時(shí)的飲水機(jī)的總功率)求解下列問(wèn)題:
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額定電壓220V
加熱功率1000W
保溫功率44W
(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)S與接線柱1相連時(shí),①飲水機(jī)處于______(填“加熱”或“保溫”)狀態(tài);②電路中的電流.
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