額定電壓 | 220V |
額定頻率 | 50Hz |
最大容積 | 1.5L |
加熱功率 | 880W |
保溫功率 | 88W |
分析 (1)由密度公式的變形公式可以求出水的質(zhì)量,然后由熱量公式求出水吸收的熱量;
(2)根據(jù)電能表鋁盤每消耗1kW•h轉(zhuǎn)動的圈數(shù)和實(shí)際轉(zhuǎn)動的圈數(shù)求出燈泡工作時消耗的電能,然后由功率公式求出電熱水壺的實(shí)際功率.
(3)由效率公式可以求出電熱水壺的效率.
(4)由銘牌可知電熱水壺的加熱功率,然后由電功率公式求出電阻R1的阻值,由銘牌可知電熱水壺的保溫功率,然后由電功率公式、串聯(lián)電路特點(diǎn)求出電阻R2的阻值.
(5)根據(jù)電熱水壺在220V的電壓下正常工作20分鐘,利用W=Pt可求得產(chǎn)生的熱量,再利用Q=cm△t可求得水的質(zhì)量.
解答 解:(1)由ρ=mV可得,水的質(zhì)量:
m=ρV=1×103kg/m3×0.4×10-3m3=0.4kg,
水吸收的熱量:
Q=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×0.4kg×(100℃-20℃)=1.344×105J;
(2)“3600R/kW•h”表示電能表每轉(zhuǎn)1r,電路中消耗13600kW•h的電能,
轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了200圈,消耗的電能為:
電熱水壺消耗的電能:
W=1kW•h3600r×200r=118kW•h=118×3.6×106J=2×105J,
電熱水壺的實(shí)際功率:
P實(shí)際=Wt=2×105J3.75×60s≈889W;
(3)電熱水壺的加熱效率:
η=QW×100%=1.344×105J2×105J×100%=67.2%;
(4)由電路圖可知,開關(guān)S閉合時,只有電阻R1接入電路,此時電熱水壺處于加熱狀態(tài),
由P=U2R可得,電阻R1=U2P加熱=(220V)2880W=55Ω,
由電路圖可知,開關(guān)S斷開時,兩電阻串聯(lián),電熱水壺處于保溫狀態(tài),
總電阻R=U2P保溫=(220V)288W=550Ω,
則電阻R2=R-R2=550Ω-55Ω=495Ω;
(5)電熱水壺在220V的電壓下正常工作20分鐘產(chǎn)生的熱量用于燒水,
由P=Wt可得,
W′=P加熱t′=880W×20×60s=1.056×106J,
Q′=W′=1.056×106J,
Q=cm′△t′可得,
水的質(zhì)量m′=Qc△t′=1.056×106J4.2×103J/(kg•℃)×(100℃−20℃)≈3.14kg.
答:(1)電熱水壺中的水吸收的熱量為1.344×105J;
(2)電熱水壺的實(shí)際功率為889W;
(3)電熱水壺的加熱的效率為67.2%;
(4)R2的電阻為495Ω;
(5)如果電熱水壺在220V的電壓下正常工作20分鐘產(chǎn)生的熱量可以把3.14kg的水從20℃燒開.
點(diǎn)評 本題是一道電學(xué)與熱學(xué)的綜合應(yīng)用題,與生活相連,應(yīng)用密度公式、熱量公式、效率公式、電功率公式即可正確解題,解題時要注意單位換算.
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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題
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A. | 筷子的“彎折”--光的折射 | B. | 景色的倒影--平面鏡成像 | ||
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