有一種WSJ-60型號(hào)電水壺,其銘牌標(biāo)志如圖所示.現(xiàn)將一滿壺20℃的水在額定電壓時(shí)、1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下燒開(kāi)需時(shí)5min,已知水的比熱容C=4.2×103J/.
型號(hào)WSJ-60
額定電壓220V
額定功率800W
水壺容積500mL
求:(1)水吸收的熱量.
(2)電熱壺的效率.
(3)小明發(fā)現(xiàn)在用電高峰時(shí)燒開(kāi)相同質(zhì)量的水需時(shí)6min 3s,那么此時(shí)實(shí)際電壓是多少(假設(shè)電水壺在不同電壓時(shí)電熱壺的效率相同)?

【答案】分析:(1)從銘牌知道電熱壺的容積(裝滿水水的體積),利用密度公式求水的質(zhì)量,又知道在一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100℃,可以求出水的末溫,利用吸熱公式求水吸收的熱量;
(2)水吸收的熱量是有用能量,電流做功消耗的電能為總能量,利用效率公式求電熱壺的效率;
(3)由題知電熱壺的額定電壓和工作時(shí)間,而電壺的電阻不變,所以應(yīng)該利用公式W=求解電功;
在額定電壓和實(shí)際電壓下燒開(kāi)相同的水需要的電能是相同的,列出實(shí)際電壓和額定電壓表示的電功等式,聯(lián)立便可求解實(shí)際電壓.
解答:解:(1)由銘牌知:
v=500ml=500×10-6m3,
m=ρV=1.0×103kg/m3×500×10-6m3=0.5kg;
Q=cm(t-t)=4.2×103J/(kg?℃)×0.5kg×(100℃-20℃)=1.68×105J;
(2)電熱壺在額定電壓下工作5min消耗電能:
W=Pt=800W×300s=2.4×105J;
η=×100%=×100%=70%;
(3)由題意可知都是燒開(kāi)一滿壺20℃的水,
則在實(shí)際電壓下消耗的電能等于在額定電壓下消耗的電能:
W實(shí)=W
即:=,
∴U實(shí)=U×==200V;
答:(1)水吸收的熱量是1.68×105J;
(2)電熱水壺的效率是70%;
(3)此時(shí)的實(shí)際電壓是200V.
點(diǎn)評(píng):這是一道學(xué)科內(nèi)的綜合題目,考查了熱量的計(jì)算問(wèn)題,電功的計(jì)算和效率的求解,要求準(zhǔn)確書(shū)寫(xiě)公式,代入數(shù)據(jù)時(shí)需要注意單位換算.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

(2010?泰安模擬)有一種WSJ-60型號(hào)電水壺,其銘牌標(biāo)志如圖所示.現(xiàn)將一滿壺20℃的水在額定電壓時(shí)、1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下燒開(kāi)需時(shí)5min,已知水的比熱容C=4.2×103J/(kg?℃).
型號(hào) WSJ-60
額定電壓 220V
額定功率 800W
水壺容積 500mL
求:(1)水吸收的熱量.
(2)電熱壺的效率.
(3)小明發(fā)現(xiàn)在用電高峰時(shí)燒開(kāi)相同質(zhì)量的水需時(shí)6min 3s,那么此時(shí)實(shí)際電壓是多少(假設(shè)電水壺在不同電壓時(shí)電熱壺的效率相同)?

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:閱讀理解

有一種WSJ-60型號(hào)電水壺,右圖是電水壺的電路圖,L1為電源指示燈、L2為保溫指示燈、L3為加熱指示燈,R1、R2、R3為指示燈的保護(hù)電阻,其大小為100kΩ左右;R為加熱器,其電阻小于100Ω;S1、S2為壓鍵開(kāi)關(guān);ST溫控器是一個(gè)雙金屬片溫控開(kāi)關(guān),當(dāng)溫度較低時(shí),其處于閉合狀態(tài),當(dāng)溫度升高到一定值后,會(huì)自動(dòng)斷開(kāi),從而實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)溫度開(kāi)關(guān)控制.

當(dāng)水壺放在底座上時(shí),就分別壓下壓鍵開(kāi)關(guān)S1、S2,并接通電路,如果插頭插入插座后,就接通了電源,電源指示燈就亮,反之就斷開(kāi).
該壺有手動(dòng)和自動(dòng)兩種工作狀態(tài).
當(dāng)鈕子開(kāi)關(guān)撥到手動(dòng)擋時(shí),加熱電阻連入,開(kāi)始加熱,水沸騰以后再將鈕子開(kāi)關(guān)撥回.
當(dāng)鈕子開(kāi)關(guān)撥到自動(dòng)擋時(shí),此時(shí)通過(guò)ST溫控器將加熱電阻連入,并開(kāi)始加熱;當(dāng)水沸騰后,ST溫控器的觸點(diǎn)斷開(kāi),進(jìn)入保溫狀態(tài),保溫指示燈亮;當(dāng)水的溫度低于某溫度后,ST溫控器又重新接通,再次進(jìn)入加熱狀態(tài).
若加熱器電阻阻值隨溫度改變而發(fā)生的變化可忽略不計(jì),根據(jù)以上敘述與觀察,請(qǐng)回答以下問(wèn)題.
(1)在下列空格中填寫(xiě)“亮”或“不亮”
Ⅰ、手動(dòng)狀態(tài)通電工作時(shí),電源指示燈
,加熱指示燈
,保溫指示燈
不亮
不亮

Ⅱ、自動(dòng)狀態(tài)通電工作時(shí),水沸騰前:電源指示燈
,加熱指示燈
,保溫指示燈
不亮
不亮
.水沸騰后:電源指示燈
,加熱指示燈
不亮
不亮
,保溫指示燈

(2)現(xiàn)將一滿壺25℃的水在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下燒開(kāi)需時(shí)10min,請(qǐng)計(jì)算該電水壺的熱效率.水的比熱容c=4.2×103J/(kg?℃).
(3)通過(guò)分析電水壺的電路,說(shuō)明為什么處于自動(dòng)狀態(tài)下,水未沸騰前,保溫指示燈是不亮的?
(4)試計(jì)算電水壺正常工作時(shí)其加熱電阻的阻值是多大?如果指示燈的保護(hù)電阻的大小是100kΩ,當(dāng)它處于保溫狀態(tài)時(shí),試計(jì)算電水壺保溫時(shí)的功率有多大?由此可以說(shuō)明什么問(wèn)題?

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:解答題

有一種WSJ-60型號(hào)電水壺,其銘牌標(biāo)志如圖所示.現(xiàn)將一滿壺20℃的水在額定電壓時(shí)、1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下燒開(kāi)需時(shí)5min,已知水的比熱容C=4.2×103J/(kg?℃).
型號(hào)WSJ-60
額定電壓220V
額定功率800W
水壺容積500mL
求:(1)水吸收的熱量.
(2)電熱壺的效率.
(3)小明發(fā)現(xiàn)在用電高峰時(shí)燒開(kāi)相同質(zhì)量的水需時(shí)6min 3s,那么此時(shí)實(shí)際電壓是多少(假設(shè)電水壺在不同電壓時(shí)電熱壺的效率相同)?

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:閱讀理解

有一種WSJ-60型號(hào)電水壺,圖4是電水壺的電路圖,L1為電源指示燈、L2為保溫指示燈、L3為加熱指示燈,R1、R2、R3為指示燈的保護(hù)電阻,其大小為100kΩ左右;R為加熱器,其電阻小于100Ω;S1、S2為壓鍵開(kāi)關(guān);ST溫控器是一個(gè)雙金屬片溫控開(kāi)關(guān),當(dāng)溫度較低時(shí),其處于閉合狀態(tài),當(dāng)溫度升高到一定值后,會(huì)自動(dòng)斷開(kāi),從而實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)溫度開(kāi)關(guān)控制。

當(dāng)水壺放在底座上時(shí),就分別壓下壓鍵開(kāi)關(guān)S1、S2,并接通電路,如果插頭插入插座后,就接通了電源,電源指示燈就亮,反之就斷開(kāi)。

該壺有手動(dòng)和自動(dòng)兩種工作狀態(tài)。

    當(dāng)鈕子開(kāi)關(guān)撥到手動(dòng)擋時(shí),加熱電阻連入,開(kāi)始加熱,水沸騰以后再將鈕子開(kāi)關(guān)撥回。

當(dāng)鈕子開(kāi)關(guān)撥到自動(dòng)擋時(shí),此時(shí)通過(guò)ST溫控器將加熱電阻連入,并開(kāi)始加熱;當(dāng)水沸騰后,ST溫控器的觸點(diǎn)斷開(kāi),進(jìn)入保溫狀態(tài),保溫指示燈亮;當(dāng)水的溫度低于某溫度后,ST溫控器又重新接通,再次進(jìn)入加熱狀態(tài)。

若加熱器電阻阻值隨溫度改變而發(fā)生的變化可忽略不計(jì),根據(jù)以上敘述與觀察,請(qǐng)回答以下問(wèn)題。

    1.在下列空格中填寫(xiě)“亮”或“不亮”

    (1)手動(dòng)狀態(tài)通電工作時(shí),電源指示燈         ,加熱指示燈         ,保溫指示燈         

    (2)自動(dòng)狀態(tài)通電工作時(shí),水沸騰前:電源指示燈         ,加熱指示燈         ,保溫指示燈         。水沸騰后:電源指示燈         ,加熱指示燈         ,保溫指示燈         。

2.現(xiàn)將一滿壺25℃的水在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下燒開(kāi)需時(shí)10min,請(qǐng)計(jì)算該電水壺的熱效率。水的比熱容c=4.2×103J/(kg·℃)。

3.通過(guò)分析電水壺的電路,說(shuō)明為什么處于自動(dòng)狀態(tài)下,水未沸騰前,保溫指示燈是不亮的?

    4.試計(jì)算電水壺正常工作時(shí)其加熱電阻的阻值是多大?如果指示燈的保護(hù)電阻的大小是100kΩ,當(dāng)它處于保溫狀態(tài)時(shí),試計(jì)算電水壺保溫時(shí)的功率有多大?由此可以說(shuō)明什么問(wèn)題?

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科目:初中物理 來(lái)源:2012年寧夏中考物理模擬試卷(五)(解析版) 題型:解答題

有一種WSJ-60型號(hào)電水壺,其銘牌標(biāo)志如圖所示.現(xiàn)將一滿壺20℃的水在額定電壓時(shí)、1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下燒開(kāi)需時(shí)5min,已知水的比熱容C=4.2×103J/.
型號(hào)WSJ-60
額定電壓220V
額定功率800W
水壺容積500mL
求:(1)水吸收的熱量.
(2)電熱壺的效率.
(3)小明發(fā)現(xiàn)在用電高峰時(shí)燒開(kāi)相同質(zhì)量的水需時(shí)6min 3s,那么此時(shí)實(shí)際電壓是多少(假設(shè)電水壺在不同電壓時(shí)電熱壺的效率相同)?

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