2.電熱飲水機有加熱和保溫兩種工作狀態(tài)(由機內(nèi)溫控開關(guān)S0自動控制),從說明書上收集到如表的參數(shù)和如圖所示的電路原理圖.求:
熱水箱容量1L
額定電壓220V
加熱功率1000W
保溫功率44W
(1)加熱狀態(tài)時的工作電流;
(2)R1的阻值;
(3)若將水箱內(nèi)裝滿20℃的水,需要工作25min才能加熱到86℃.求該電熱飲水機的加熱效率.[c=4.2×103J/(kg•℃)].

分析 (1)知道加熱狀態(tài)的功率和電壓,根據(jù)P=UI求出工作電流;
(2)由電路圖可知,溫控開關(guān)S0斷開時,電路為R2的簡單電路,電路中的總電阻最大,根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知,電飲水機的功率最小,處于保溫狀態(tài);溫控開關(guān)S0閉合時,R1、R2并聯(lián),電路的總電阻最小,功率最大,處于加熱狀態(tài),加熱狀態(tài)減去保溫狀態(tài)的功率即為R1的電功率,根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出R1的阻值;
(3)根據(jù)m=ρV求出水箱中水的質(zhì)量,根據(jù)Q=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=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$求出該電熱飲水機的加熱效率.

解答 解:(1)由P=UI可得,加熱狀態(tài)時的工作電流:
I=$\frac{{P}_{加熱}}{U}$=$\frac{1000W}{220V}$≈4.55A;
(2)由電路圖可知,溫控開關(guān)S0斷開時,電路為R2的簡單電路,電飲水機處于保溫狀態(tài);
溫控開關(guān)S0閉合時,R1、R2并聯(lián),電飲水機處于加熱狀態(tài),
因電路中總功率等于各用電器功率之和,
所以,R1的電功率:P1=P加熱-P保溫=1000W-44W=956W,
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得,R1的阻值:
R1=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{1}}$=$\frac{(220V)^{2}}{956W}$≈50.6Ω;
(3)水箱內(nèi)裝滿水時水的體積:
V=1L=1dm3=1×10-3m3
由ρ=$\frac{m}{V}$可得,水的質(zhì)量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg,
水吸收的熱量:
Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(86℃-20℃)=2.772×105J,
由P=$\frac{W}{t}$可得,消耗的電能:
W=P加熱t=1000W×25×60s=1.5×106J,
電飲水機的加熱效率:
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{W}_{\;}}$×100%=$\frac{2.772×1{0}^{5}J}{1.5×1{0}^{6}J}$×100%=18.48%.
答:(1)加熱狀態(tài)時的工作電流為4.55A;
(2)R1的阻值為50.6Ω;
(3)該電熱飲水機的加熱效率為18.48%.

點評 本題考查了電功率公式和吸熱功率、密度公式、電功公式、效率公式的應(yīng)用,分清電飲水機處于不同狀態(tài)時電路的連接方式是關(guān)鍵.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:填空題

6.如圖所示,電源電壓不變,R1為定值電阻,R2為滑動變阻器,當(dāng)滑片在a,b兩點間移動時,電流表示數(shù)變化范圍為0.2A~0.6A,電壓表示數(shù)變化范圍4V~2V,則電源電壓為5V.R1功率的變化量為1.6W.

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

13.如圖所示,是一個蓄水箱示意圖,箱內(nèi)裝有適量的水,M、N是管內(nèi)同一水平線上的兩點,K是閥門,K關(guān)閉時M、N兩點的壓強分別是PM、PN,K打開流出水時,M、N兩點的壓強分別是PM′、PN′,則( 。
A.PM=PN PM′>PNB.PM=PN PM′=PNC.PM>PN PM′=PND.PM>PN PM′>PN

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

10.閱讀短文,回答問題.
                                                              電動平衡車
    電動平衡車,又稱體感車(如圖甲),是一種時尚代步工具.它利用車體內(nèi)部的陀螺儀和加速度傳感器,來檢測車體姿態(tài)的變化,并利用伺服控制系統(tǒng),精確地驅(qū)動電機進行相應(yīng)的調(diào)整,以保持系統(tǒng)的平衡.電動平衡車采用站立式駕駛方式,通過身體重心和操控桿控制車體運行,采用鋰電池組作為動力來源驅(qū)動左右兩個電動機行駛,下表為某品牌電動平衡車部分技術(shù)參數(shù),能量密度是指電池單位質(zhì)量所輸出的電能.
 鋰電池能量密度 0.25kW•h/kg 自重 12kg
 鋰電池的總質(zhì)量 2kg 最大載重 90kg
 每個電動機的最大輸出功率 350W 舒適速度可達(dá)18km/h
 電動機的能量轉(zhuǎn)化效率 75% 陡坡 15°

(1)當(dāng)人駕駛電動平衡車在水平路面上勻速直線運動時,下列說法中錯誤的是C.
A.平衡車輪胎上的花紋是為了增大摩擦
B.平衡車剎車時由于具有慣性不能立即停止下來
C.平衡車的重力與地面對平衡車的支持力是一對平衡力
D.人對平衡車的壓力與平衡車對人的支持力是一對相互作用力
(2)質(zhì)量48kg的小明駕駛電動平衡車時,若每只輪胎著地面積約25cm2,此時多水平地面壓強是1.2×105Pa(取g=10N/kg)
(3)若小明駕駛電動平衡車在水平路面上以18km/h的速度勻速行駛時,受到的阻力是人與車總重的0.1倍,當(dāng)耗能為鋰電池總儲存能量的50%時,每個電動機的平均輸出功率為150W.平衡車行駛的路程是11.25km.
(4)如圖乙所示,科技興趣小組為平衡車設(shè)計的轉(zhuǎn)向指示燈電路,電路中電源電壓恒為6V,指示燈L1、L2的規(guī)格均為“6V 6W”,R0為定值電阻,電磁鐵線圈及銜接的阻值忽略不計,不考慮指示燈電阻隨溫度的變化,當(dāng)單刀雙擲開關(guān)S與“1”接通后,左轉(zhuǎn)指示燈L1會亮暗交替閃爍,在上述過程中,左轉(zhuǎn)指示燈L1兩端實際電壓UL隨時間t變化規(guī)律如圖丙所示.
①當(dāng)單刀雙擲開關(guān)S與“1”接觸時,電磁鐵中電流通過,左轉(zhuǎn)指示燈L1發(fā)光較暗(選填“較亮”或“較暗”),接著,銜鐵被吸下,觸電A與B接通,電磁鐵和電阻R0被短路,左轉(zhuǎn)指示燈L1發(fā)光較亮(選填“較亮”或“較暗”),此時,由于電磁鐵中沒有電流通過,銜鐵被彈簧拉上去,觸電A與B分離,電磁鐵中又有電流通過,隨后電磁鐵又將銜鐵吸下,如此循環(huán),左轉(zhuǎn)指示燈L1會亮暗交替閃爍.
②單刀雙擲開關(guān)S與“1”接通,觸電A與B分離時,電磁鐵上端是N極,定值電阻R0的阻值為24Ω;③在單刀雙擲開關(guān)S與“1”接通情況下,左轉(zhuǎn)指示燈L1亮暗交替閃爍工作1min,則整個電路消耗的電能為168J.

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科目:初中物理 來源: 題型:計算題

17.把定值電阻R1=5Ω、R2=10Ω串聯(lián)后接入電源電壓恒為U的電路中,如圖所示,閉合開關(guān),測得R1兩端電壓U1=3V,求:
(1)通過R1的電流;
(2)電源電壓U;
(3)R2消耗的電功率.

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

7.如圖所示,電源電壓為6V,小明利用圖甲電路測定值電阻的阻值;圖乙為連接不完整的實物圖.

(1)對照電路圖甲,請你用筆畫線代替導(dǎo)線將乙圖中未連接部分連接起來.
(2)實驗操作中有可能出現(xiàn)下列四種錯誤,如果出現(xiàn):電流表示數(shù)為零,電壓表示數(shù)為6V的現(xiàn)象,其錯誤可能是B
A.電流表的正負(fù)接線柱接反  B.電阻Rx發(fā)生了斷路
C.電阻Rx發(fā)生了短路       D.把滑動變阻器下端兩接線柱連入電路
(3)實驗過程中,某次電流表和電壓表的示數(shù)如圖丙所示,此時測得的Rx=5Ω.
(4)完成上述實驗后,小明想用原電路測某一定值電阻R0的阻值(阻值約為20Ω),他發(fā)現(xiàn)電壓表損壞,便將其拆除,然后仔細(xì)看了一下滑動變阻器的銘牌“50Ω 1A”.請你在不改變其他元件連接的方式下(總電壓未知),幫他完成實驗.
實驗步驟:
①閉合開關(guān),使滑動變阻器連入電路的阻值最。榱悖,記下電流表的示數(shù)I1
②將滑動變阻器連入電路的阻值最大為50Ω,記下電流表示數(shù)I2
③表達(dá)式:R0=$\frac{{I}_{2}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$×50Ω.(用所測物理量符號表示)

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科目:初中物理 來源: 題型:多選題

14.如圖所示的電路中,電源電壓恒定,閉合開關(guān)S后,滑動變阻器的滑片P向右移動的過程中,下列說法正確的是( 。
A.電流表A1示數(shù)變大,電壓表V示數(shù)不變
B.電壓表V示數(shù)與電流表A2示數(shù)比值變大
C.電壓表V示數(shù)與電流表A2示數(shù)比值變小
D.電流表A1和電流表A2示數(shù)的差值保持不變

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

11.小林用如圖甲所示的實驗器材探究“電流與電阻的關(guān)系”.電源電壓恒為3V,滑動變阻器上標(biāo)有“20Ω 2A”字樣,阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω、100Ω的定值電阻各一個.

(1)連接電路時,滑動變阻器滑片P要移到最A(yù)端(選填“A”或“B”).
(2)閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P,使電流的示數(shù)如圖乙所示,此時電路中的電流為0.36A.
(3)將5Ω定值電阻換乘10Ω定值電阻,閉合開關(guān),為了保持電壓表的示數(shù)不變,應(yīng)將滑動變阻器的滑片P向A(選填“A”或“B”)移動,記錄此時各表的示數(shù).
(4)將10Ω定值電阻換成20Ω定值電阻,重復(fù)步驟(3),實驗記錄的多組數(shù)據(jù)如表1所示.分析數(shù)據(jù)可得結(jié)論是電壓一定時,通過導(dǎo)體中的電流與電阻成反比.
實驗次數(shù)定值電阻(Ω)電流表示數(shù)(A)
15
2100.18
3200.09
(5)實驗結(jié)束后,小林問老師在此實驗中能否換用50Ω的定值電阻進行實驗?老師指導(dǎo)小林分析了不能更換的原因.你認(rèn)為其原因是R兩端電壓無法達(dá)到1.8V.
(6)若用該電路測量額定電壓為2.5V小燈泡功率,測得數(shù)據(jù)如表2所示.
次數(shù)12345
電壓U/V0.41.01.52.02.5
電流I/A0.080.160.190.220.24
①小燈泡的額定功率是0.6W;
②為完成整個實驗,應(yīng)該選取最大阻值不小于32.5Ω的滑動變阻器.

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科目:初中物理 來源: 題型:多選題

12.兩個容器中分別盛有甲、乙兩種不同的液體,把體積相同的A、B兩個實心小球放入甲液體中,兩球沉底;放入乙液體中,兩球靜止時的情況如圖乙所示.則下列說法正確的是( 。
A.小球A的質(zhì)量小于小球B的質(zhì)量
B.甲液體的密度小于乙液體的密度
C.小球A在甲液體中受到的浮力大于在乙液體中的浮力
D.在甲液體中容器底對小球A的支持力小于對小球B的支持力

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同步練習(xí)冊答案