6.如圖所示是某同學(xué)設(shè)計(jì)電熱水器的電路原理圖.燒水時(shí),按下溫控開關(guān)S和a、b接觸,紅色指示燈亮,加熱檔工作,電熱水器的功率是880W;當(dāng)水溫升到設(shè)定溫度t1時(shí),溫控開關(guān)接觸點(diǎn)斷開,電熱水器停止加熱;當(dāng)水溫下降到設(shè)定溫度t2時(shí),S自動(dòng)上升與接觸點(diǎn)c接通,黃色指示燈亮,保溫檔工作,電熱水器的功率是220W.當(dāng)水溫上升到設(shè)定溫度t1時(shí),溫控開關(guān)觸點(diǎn)斷開,電熱管停止加熱.如此不斷往復(fù)使水溫保持在設(shè)定的溫度范圍內(nèi).(指示燈電阻很小,計(jì)算時(shí)可忽略不計(jì))
(1)該熱水器水箱中裝有2kg、30℃的冷水,若把這些冷水加熱到90℃需吸收多少熱量?
(2)求R1的大。
(3)若該電熱水器通電20min(加熱檔工作時(shí)間5min,暫停檔10min,保溫檔工作時(shí)間5min),則電熱水器在這20min內(nèi)共消耗的電能是多少?

分析 (1)已知水的質(zhì)量和初溫末溫,利用Q=cm△t可求得需吸收多少熱量
(2)根據(jù)加熱時(shí)電熱管的功率,由R=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{加熱}}$可以求出加熱管的電阻;
已知熱水器處于保溫檔時(shí)電熱管的功率,由功率公式P=I2R的變形公式I=$\sqrt{\frac{{P}_{保溫}}{R}}$可以求出熱水器處于保溫?fù)鯐r(shí)的電路電流;然后根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律可以求出電阻R1的大。
(3)由圖象2求出熱水器的加熱時(shí)間與保溫時(shí)間,然后由W=Pt求出30min內(nèi)電熱管消耗的電能.

解答 解:
(1)水吸收的熱量為:
Q=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(90℃-30℃)=5.04×105J,
(2)①由電路圖知:當(dāng)溫控開關(guān)S和a、b接觸時(shí),只有電熱管接入電路,
此時(shí)熱水器處于加熱狀態(tài),則電熱管的電阻R=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{保溫}}$=$\frac{(220V)^{2}}{880Ω}$=55Ω;
②開關(guān)S與c點(diǎn)接觸時(shí),電阻R1與電熱管串聯(lián)接入電路,此時(shí)熱水器處于保溫狀態(tài),
熱水器處于保溫狀態(tài)時(shí),流過電熱管的電流I=$\sqrt{\frac{{P}_{保溫}}{R}}$=$\sqrt{\frac{220W}{55Ω}}$=2A,
③熱水器處于保溫狀態(tài)時(shí),開關(guān)S與接觸點(diǎn)c接通,由電路圖知,
電阻R1與電熱管串聯(lián)接入電路,此時(shí)電路總電阻:R=$\frac{U}{I}$=$\frac{220V}{2A}$=110Ω,
則電阻R1的阻值R1=R-R=110Ω-55Ω=55Ω;
(3)由題意知:電熱水器通電20min,t1=5min=300s內(nèi)熱水器處于加熱狀態(tài),功率P加熱=880W,
t2=5min=300s,內(nèi)熱水器處于保溫狀態(tài),保溫功率P保溫=220W,
在20min內(nèi)電熱管消耗的電能W=W1+W2=P加熱t1+P保溫t2=880W×300s+220W×300s=3.3×105J.
答:
(1)把這些冷水加熱到90℃需吸收5.04×105J的熱量;
(2)R1的阻值為55Ω;
(3)20min內(nèi)電熱管消耗的電能是3.3×105J.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了分析電阻的作用、求電阻的阻值、求熱水器消耗的電能等問題;分析清楚電路結(jié)構(gòu)、掌握功率的變形公式、串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律是正確解題的前提與關(guān)鍵;確定出熱水器的加熱時(shí)間及保溫時(shí)間是最后一問的難點(diǎn).

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:解答題

15.閱讀下列短文,按照示例在后邊括號(hào)內(nèi)回答加橫線處的問題:
寒假期間,小明在家學(xué)習(xí),覺得很冷,于是用熱水洗了一下臉,(示例:蒸發(fā),吸熱),先感覺還可以,不一會(huì)感覺更冷了,忽然,他想起媽媽出門時(shí)叫他燒一壺開水,于是他放下手中的作業(yè),裝了一壺水,放在液化石油氣灶上加熱(溫度升高,熱傳遞).不一會(huì)兒水開了(沸騰,吸熱),壺嘴冒出“白氣”(液化,放熱),他關(guān)掉燃?xì)庠铋y門,接著他提起水壺,將開水裝入溫水瓶中.

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科目:初中物理 來源: 題型:填空題

17.太陽能飛機(jī)
4月21日.世界最大的“陽光動(dòng)力2號(hào)”(如圖甲)飛抵南京,該的表面使用一種碳纖維材料,其承載能力要比一般材料更好,但質(zhì)量僅與一輛小型汽車相差無幾.飛機(jī)上設(shè)有的通話、網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備,可隨時(shí)保證飛機(jī)與地面的聯(lián)系.白天,飛機(jī)飛行高度達(dá)到海拔8500米,依靠兩翼上安裝的太陽能電池板為直流電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力,同時(shí)對(duì)鋰電池充電以保證夜間或陰雨天不間斷飛行.晚上,依靠儲(chǔ)存在鋰電池里的電能繼續(xù)飛行,并逐漸下降到1500米的高度,以減少能耗.飛機(jī)的有關(guān)技術(shù)參數(shù)如表:
飛機(jī)凈/總質(zhì)量2300/3600kg發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率54kW
鋰電池能量密度0.25kw•h/kg發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換效率90%
鋰電池的總質(zhì)量630kg----------
(1)太陽能飛機(jī)長航過程中所進(jìn)行的主要能量轉(zhuǎn)化順序是太陽能轉(zhuǎn)化電能再轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.
(2)飛機(jī)在最大功率下以30m/s的速度沿水平方向勻速巡航時(shí),所受的阻力為1.8×103N.
(3)電池充滿電后,可供發(fā)電機(jī)以最大功率持續(xù)工作2.6h.
(4)在正確解答了第(3)問后,你認(rèn)為飛機(jī)可能是如何在不耗油的情況下實(shí)現(xiàn)夜間長時(shí)間飛行的?答:降低飛行高度,減小能耗.

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

14.關(guān)于密度、質(zhì)量和體積的關(guān)系,下列說法中正確的是( 。
A.密度與質(zhì)量成正比B.密度與體積成反比
C.某種物質(zhì),質(zhì)量與體積成正比D.不同物質(zhì),質(zhì)量與密度成反比

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

1.為了探究“水和蓖麻油吸熱本領(lǐng)的大小”.某小組設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下
質(zhì)量/g升溫10℃所需時(shí)間/s升溫20℃所需時(shí)間/s升溫30℃
所需時(shí)間/s
蓖麻油356892123
3590156212
(1)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí),小組確定以下需控制的變量,其中多余的是C
A.質(zhì)量相同的水和蓖麻油       B.盛水和蓖麻油的容器相同
C.酒精燈里的酒精量相同       D.采用完全相同的加熱方式
(2)在此實(shí)驗(yàn)中,用加熱時(shí)間來表示物質(zhì)吸收熱量的多少.
(3)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知:質(zhì)量相同的水和蓖麻油,升高相同的溫度時(shí),水吸收的熱量多.
(4)小組成員在分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn),水和蓖麻油溫度升高第一個(gè)10℃所用的時(shí)間都較長,其中的原因是剛開始加熱時(shí)石棉網(wǎng)和燒杯要吸收熱量.

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

11.如圖所示,請(qǐng)根據(jù)N、S極,標(biāo)出通電螺線管中電流的方向.

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

18.如圖甲是探究“水的沸騰”的實(shí)驗(yàn)裝置.當(dāng)水溫上升到90℃時(shí),每隔1min記錄一次溫度計(jì)的示數(shù),直到水沸騰5min后停止記錄.

(1)在圖乙中,表示水在沸騰時(shí)的現(xiàn)象是其中的A圖.
(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),作出了水的溫度隨時(shí)間變化的圖象,如圖丙A.由圖象可知,在當(dāng)時(shí)的條件下,水的沸點(diǎn)是98℃.若要得到圖丙B的圖線,你的做法是適當(dāng)減小水的質(zhì)量.(答出一種方法即可)
(3)水在沸騰過程中,需要不斷吸收熱量,溫度會(huì)保持在沸點(diǎn)不變.

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

15.為了探究物體動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān),同學(xué)們設(shè)計(jì)了如圖甲、乙、丙所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn).

(1)甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)研究的問題是動(dòng)能與速度的關(guān)系;
(2)甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn)中木塊最初獲得動(dòng)能最大的是丙;
(3)某同學(xué)改用如圖丁所示裝置探究小球的動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系,為了讓小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度相同,用質(zhì)量不同的小球.每次將彈簧壓縮到A位置,然后靜止釋放,該方案是否可行?為什么?不可行,因?yàn)閮蓚(gè)質(zhì)量不同的小球動(dòng)能相同,速度會(huì)不同.

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科目:初中物理 來源: 題型:填空題

16.如圖所示的兩幅圖中能反映近視眼成因的是乙.把一滴水滴在寫字臺(tái)的玻璃板上,會(huì)看到玻璃板下的物體好像變大了,這是因?yàn)樗蜗喈?dāng)于凸透鏡.

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同步練習(xí)冊答案