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物理必考小明对家中的一只电热水壶进行了观察和研究.其铭牌如右表:型号

更新时间:2024-01-19 文章作者: 信息来源: 阅读次数:

小明对家中的一只电热水壶进行了观察和研究,其铭牌如右表:Omv物理好资源网(原物理ok网)

型号DSP-19B
电压220V
功率加热:1kWOmv物理好资源网(原物理ok网)

保温:40W

容量1.2L
(1)在额定电压下,保温时通过电热水壶的电流是多少?Omv物理好资源网(原物理ok网)

(2)小明经过几次使用后发现,晚间用电高峰时烧开一壶水总比早晨烧开一壶水所用的时间长.他开始进一步研究:晚间,他先观察电能表,记录如下:(220V 10(40)A 50Hz  3200r/kWh,电能表示数),然后他关闭家中其它用电器,只将电热水壶接入电路中烧开水,发现电能表在4min内转192转,那么此时电热水壶的实际电压是多少?(=3.162,保留一位小数)在这种情况下,连续使用该电热水壶2h后电能表的示数变为 (不要计算过程,直接填表).Omv物理好资源网(原物理ok网)

(3)请你在方框内尝试画出该电热水壶的内部电路图.Omv物理好资源网(原物理ok网)

(4)请你就电热水壶再提出一个问题并回答,不能与前面的相同.Omv物理好资源网(原物理ok网)

问题:________?Omv物理好资源网(原物理ok网)

回答:________.

试题答案

解:(1)∵P=UI,Omv物理好资源网(原物理ok网)

∴I==≈0.18A;Omv物理好资源网(原物理ok网)

(2)电热水壶4min内消耗的电能:Omv物理好资源网(原物理ok网)

W==0.06kW?h=2.16×105J,Omv物理好资源网(原物理ok网)

电热水壶的实际加热功率:Omv物理好资源网(原物理ok网)

P===0.9kW=900W,Omv物理好资源网(原物理ok网)

∵根据P=可得,Omv物理好资源网(原物理ok网)

∴加热电阻R===48.4Ω,Omv物理好资源网(原物理ok网)

∴实际电压U==≈208.7V;Omv物理好资源网(原物理ok网)

在这种情况下,连续使用该电热水壶2h消耗的电能:Omv物理好资源网(原物理ok网)

W′=Pt′=0.9kW×2h=1.8kW?h,Omv物理好资源网(原物理ok网)

此时电能表的示数:389.6kW?h+1.8kW?h=391.4kW?h,Omv物理好资源网(原物理ok网)

(3)两个电阻串联,一个开关与电阻并联,或者两个电阻并联,一个开关与电阻串联,电路图如下图,其它合理亦可:Omv物理好资源网(原物理ok网)

(4)可以从以下角度进行

试题解析

①用电热水壶烧水为什么不能灌的太满?因为水热胀冷缩,水受热膨胀溢出有危险.Omv物理好资源网(原物理ok网)

②电热水壶的提手为什么用胶木的?因为胶木是绝缘体和热的不良导体.Omv物理好资源网(原物理ok网)

③电源插头处为什么用较好的绝缘材料?防止漏电等(合理即可)Omv物理好资源网(原物理ok网)

答:(1)在额定电压下,保温时通过电热水壶的电流约为0.18A;Omv物理好资源网(原物理ok网)

(2)此时电热水壶的实际电压约为208.7V;电能表的示数如上图所示;Omv物理好资源网(原物理ok网)

(3)该电热水壶的内部电路图如上图所示;Omv物理好资源网(原物理ok网)

(4)用电热水壶烧水为什么不能灌的太满?因为水热胀冷缩,水受热膨胀溢出有危险等(合理即可).Omv物理好资源网(原物理ok网)

分析:(1)由电热水壶的铭牌可知额定电压和保温时的功率,根据P=UI求出通过电热水壶的电流;Omv物理好资源网(原物理ok网)

(2)根据电能表转盘转3200r消耗1kW?h的电能求出转192r消耗的电能,再根据P=求出实际功率,利用P=求出加热电阻,进一步求出电热水壶的实际电压;再根据W=Pt求出连续使用该电热水壶2h后消耗的电能,然后加上原来的示数即为现在的示数;Omv物理好资源网(原物理ok网)

(3)根据P=可知,电阻小时功率大,即加热时的电阻小;电阻大时功率小,电阻大.根据这个原理画电路图可以有以下情况:两个电阻串联,一个开关与电阻并联,或者两个电阻并联,一个开关与电阻串联;Omv物理好资源网(原物理ok网)

(4)认真分析电壶的各部分结构,由电壶的结构联系所的物理规律设置问题及答案.Omv物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查了电流、电阻、实际功率的计算以及电功率公式的灵活应用,关键是理解电能表参数的含义,难点是根据P=判断电热丝的连接方式和电路图的设计.Omv物理好资源网(原物理ok网)

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