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16.如圖是一種煲湯用的電熱鍋工作原理圖,其中溫控器的作用是每當水沸騰后能自動斷電一段時間.電熱鍋的部分參數如表所示.
容積3L
額定電壓220V
保溫功率80W
加熱功率500W
(1)三腳插頭上標著E的導線和電熱鍋的金屬外殼相連,插座上相應的導線和大地相連.
(2)調節(jié)切換開關,可以使電熱鍋處于“關、高溫、自動、保溫”四種工作狀態(tài),則原理圖中的切換開關連接觸點“1”時為高溫檔.使用該檔將滿鍋水,從20℃到燒開,需要吸收多少熱量?[c=4.2×103J/(kg•℃),1L=10-3m3,氣壓為一標準大氣壓,電熱水壺吸收的熱量忽略不計]
(3)若通過完全燃燒天然氣加熱一滿鍋水,從20℃到燒開,需要多少立方米天然氣?(天然氣的熱值為4.0×107J/m3,不考慮熱量的損失)
(4)若售貨員宣傳該電熱鍋燒開一鍋水,僅需要5分鐘,可信嗎?請通過計算說明理由.

分析 (1)電熱鍋使用三腳插頭,E導線和電熱鍋的金屬外殼相連,插入插座時,通過地線與大地連接;當用電器漏電時,人接觸用電器,人被接地導線短路,即使接觸了漏電的用電器也不會發(fā)生觸電事故;
(2)由電功率公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知,電壓一定時,電阻越小,功率越大;再結合R1與R2的大小關系和電路圖判斷接哪個觸點為高溫擋;
由密度的變形公式求出水的質量,然后由吸熱公式Q=cm△t求出水吸收的熱量.
(3)不考慮熱量的損失,則完全燃燒天然氣放出的熱量Q=Q,再根據Q=Vq計算需要燃燒天然氣的體積;
(4)根據Q=W=Pt求出電熱鍋正常工作5min提供的熱量,并與水吸收的熱量進行比較,據此作答.

解答 解:
(1)三腳插頭上標著E的導線和電熱鍋的金屬外殼相連,該插頭插入插座時,通過地線與大地相連;這樣電熱鍋的金屬外殼就接地了,保證了用電的安全.
(2)由電路圖提供的信息可知R1>R2,
根據電功率公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知,電壓一定時,電阻越小,功率越大,
所以,切換開關連接觸點1時,只有R2工作,其消耗的電功率最大,此時處于高溫檔(開關連接觸點2時,由于接入了溫控器,此時為自動擋);
滿鍋水的體積:V=3L=3dm3=3×10-3m3,
由ρ=$\frac{m}{V}$可得,滿鍋水的質量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×3×10-3m3=3kg,
將滿鍋水從20℃到燒開,水吸收的熱量:
Q=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×3kg×(100℃-20℃)=1.008×l06J,
(3)若通過完全燃燒天然氣加熱一滿鍋水,不考慮熱量的損失,
則完全燃燒天然氣放出的熱量:Q=Q=1.008×l06J,
根據Q=Vq可得,需要燃燒天然氣的體積:
V=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.008×1{0}^{6}J}{4.0×1{0}^{7}J/{m}^{3}}$=0.0252m3
(4)由表格數據可知,電熱鍋處于高溫檔時,加熱功率為500W,
電熱鍋正常工作t=5min=300s提供的熱量為:
Q=W=Pt=500W×300s=1.5×105J<1.008×l06J;
即電熱鍋正常工作5min提供的熱量小于把水燒開需要的熱量,所以該說法不可信.
答:(1)電熱鍋的金屬外殼;大地;
(2)1;該檔將滿鍋水,從20℃到燒開,需要吸收1.008×l06J的熱量;
(3)若通過完全燃燒天然氣加熱一滿鍋水,從20℃到燒開,需要0.0252立方米天然氣;
(4)該說法不可信,因為電熱鍋正常工作5min提供的熱量小于把水燒開需要的熱量.

點評 本題考查了安全用電的常識、電功率公式、電功公式、吸熱公式、放熱公式、密度公式的靈活應用,是一道電學和熱學的綜合題,有一定難度.

練習冊系列答案
相關習題

科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

6.下列關于能量轉化的實例,你認為說法正確的是(  )
A.電風扇通電轉動--機械能轉化為電能
B.燃料燃燒--化學能轉化為電能
C.汽油機的做功沖程--機械能轉化為內能
D.給蓄電池充電--化學能轉化為電能

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

7.在“比較不同物質吸熱升溫情況”的實驗中:

(1)小麗和小明用一套器材做加熱甲和乙液體的實驗如圖甲所示,在組裝器材時應先調節(jié)A (A/B)的高度,調節(jié)它的高度是為了確保使用外焰加熱.
(2)組裝好器材,他們先后在同一個燒杯中稱出質量相等的甲和乙液體,分別加熱相同的時間,比較甲和乙升高的溫度,得出結論.要完成該實驗,除圖甲所示器材外,還需要的一個測量工具是秒表.
(3)通過實驗,記錄數據如表格所示.從開始加熱到42℃,甲、乙兩種液體吸收熱量的關系為Q小于Q.分析實驗數據可知甲物質的吸熱能力強.
(4)在對實驗進行反思時,他們認為原方案有需要兩次加熱耗時長等缺點,因此改進方案并設計了圖乙所示的裝置.與原方案相比,該方案除克服了上述缺點外還具有的優(yōu)點是該方案避免兩次加熱,用同一熱源加熱確保在相等時間內吸收的熱量相等.
加熱時間/min01234
甲的溫度/℃3034384246
乙的溫度/℃1018263442

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科目:初中物理 來源: 題型:填空題

4.摩擦起電并不是創(chuàng)造了電,只是電子從一個物體上移到了另一個物體上.用毛皮摩擦橡膠棒,橡膠棒帶負電,這時是電子從毛皮轉移到了橡膠棒上.

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科目:初中物理 來源: 題型:計算題

11.某同學用一只玻璃杯、水和天平測一塊石子的密度,他把杯子裝滿水后稱得總質量是200g,放入石子后,將水溢出一部分以后稱得總質量是215g,把石子從杯中取出,稱得水和杯子的質量為190g,求石子的密度.

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

1.做“探究導體電阻大小與哪些因素有關”的實驗中,準備在下圖中的M、N兩點間接入待研究的電阻絲,電源電壓恒定,忽略溫度對燈絲電阻的影響,待用電阻絲的規(guī)格如下:
導體編號材料長度橫截面積
ab鎳鉻合金絲LS
cd鎳鉻合金絲2LS
ef錳銅合金絲LS
gh鎳鉻合金絲L2S
(1)通過分析猜想:①電阻可能與導體的材料有關;②電阻可能與導體的溫度有關:③電阻可能與導體的橫截面積有關;④電阻應該還與導體的長度有關.
要探究猜想③應該選用導線ab和導線gh (填表格中的編號字母)進行對比實驗.
(2)正確選擇后,將所選電阻絲分別接入M、N兩點間,閉合開關,通過觀察燈泡的亮暗或電流表的示數來比較電阻絲電阻的大。畬嶒炛校瑑纱坞娏鞅碇羔樉衅D,但第一次的示數小于第二次的示數,且燈泡不亮,說明第二次接入電阻較小,電流較大.(選填“較大”或“較小”)

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科目:初中物理 來源: 題型:作圖題

8.按題目要求作圖:

(1)請在圖A中根據標出的電流方向,從電池、電流表、電壓表三個元件符號中選出兩個,并分別填入電路的空缺處.
填入后同時達到如下要求:①閉合開關,小燈泡L1和L2都能發(fā)光;②小燈泡L1和L2并聯連接.
(2)如圖B實物電路,在原圖上只改動一根導線,使電路稱為串聯電路,并使電壓表測量燈L2的電壓,在改動的導線上打“×”,然后重新連接.
(3)用筆畫線代替導線,把圖C中電燈及控制電燈的開關接到家庭電路上.

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

5.下列說法中,接近實際情況的是(  )
A.正常人的體溫是39℃
B.地球的半徑約為6400m
C.一個中學生的質量約為50kg
D.電磁波在空氣中的傳播速度為340m/s

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

6.小明同學完成了下面的實驗:

(1)小明根據電路圖甲連接的實物圖乙.閉合開關后,移動滑動變阻器的滑片,發(fā)現電流表無示數;經檢查,是由于一根導線連接錯誤.請你在實物圖中連接錯誤的導線上打“×”并補畫出正確的連線.
(a)在探究“電流與電壓關系”的實驗滑動變阻器除保護電路外,還有的改變電阻的電壓,多次測量,得出具有普遍性的結論作用.
(b)在探究“電流和電阻的關系”的實驗中,定值電阻R1由10Ω換成5Ω時,接下來滑動變阻器的滑片應向左(選填“左”或“右”)調節(jié);若電源電壓為6V,R1的可選最大電阻為20Ω,為保證電阻R1兩端的電壓為2V,那么滑動變阻器R2阻值應不小于40Ω.
(2)他做完實驗后,把定值電阻換成小燈泡,又完成了“測量額定電壓是2.5V小燈泡電功率”的實驗,正確連接電路,閉合開關,他發(fā)現小燈泡過亮,為了完成實驗,接下來他的操作是,立即斷開開關,把滑動變阻器的阻值調至最大值;再閉合開關,改變滑動變阻器的阻值,記下各組對應的電壓表和電流表的示數,并繪制了如圖丙所示圖象,根據圖象可知小燈泡的額定電流是0.25A;額定功率是0.625W.燈絲的電阻是變化(填“變化”或“不變”)你認為造成結果的原因是燈絲的電阻隨溫度的變化(升高)而變化(增大).

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