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物理必考李茜家买回一台新型快速电热水壶.此壶是在热胆中储水.由电热管

更新时间:2024-01-19 文章作者: 信息来源: 阅读次数:

李茜家买回一台新型快速电热水壶,此壶是在热胆中储水,由电热管加热工作的;电热水壶的铭牌上标有下表中数据;其瓶内部工作电路可简化为右图所示,当瓶内水烧开时,其温控开关S自动断开,电热水壶处于保温状态.i8B物理好资源网(原物理ok网)

问:(1)电热水壶装满20℃的水烧开至少需要耗电多少?其正常加热时间至少多少分钟?(标准大气压下)i8B物理好资源网(原物理ok网)

(2)李茜利用星期天实际测量了其加热时间,发现比计算值要长,其可能的原因是什么?(至少说出2个)i8B物理好资源网(原物理ok网)

(3)要使电热水壶满足保温功率,图中R0电阻应取多大值?i8B物理好资源网(原物理ok网)

型号容量额定功率保温功率额定电压
1DE-1024.8kg756W41W220V

试题答案

解:(1)由题知,水的末温为100℃,i8B物理好资源网(原物理ok网)

水吸收的热量(至少消耗的电能):i8B物理好资源网(原物理ok网)

Q=cm(t-t0i8B物理好资源网(原物理ok网)

=4.2×103J/(kg?℃)×4.8kg×(100℃-20℃)i8B物理好资源网(原物理ok网)

=1.6128×106J,i8B物理好资源网(原物理ok网)

(2)电热水壶正常工作时,i8B物理好资源网(原物理ok网)

P=P=756W,i8B物理好资源网(原物理ok网)

由题知:Q=W=Pt,i8B物理好资源网(原物理ok网)

电热水壶正常工作时烧开这壶水用的时间:i8B物理好资源网(原物理ok网)

t==≈2133s≈35.6min;i8B物理好资源网(原物理ok网)

(2)在加热过程中,有热损失,例如:水壶吸热、散失到空气中的热,电热壶的电压小于额定电压,使得实际加热时间要长一些;i8B物理好资源网(原物理ok网)

(3)R1==≈64Ω,i8B物理好资源网(原物理ok网)

由题知,电热水壶的保温功率:i8B物理好资源网(原物理ok网)

P==41W,i8B物理好资源网(原物理ok网)

即:=41W,i8B物理好资源网(原物理ok网)

解得:R0≈1116Ωi8B物理好资源网(原物理ok网)

答:(1)电热水壶装满20℃的水烧开至少需要耗电1.6128×106J,其正常加热时间至少35.6min;i8B物理好资源网(原物理ok网)

(2)水壶吸热、散失到空气中的热,使得实际加热时间要长一些;i8B物理好资源网(原物理ok网)

(3)要使电热水壶满足保温功率,图中R0电阻应取1116Ω.i8B物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)标准大气压下,水的沸点是100℃(末温),知道水的质量、水的初温、水的比热容,利用吸热公式求水吸收的热量(至少消耗的但能);知道电热水壶的额定功率,利用P=求电热水壶正常加热时间;i8B物理好资源网(原物理ok网)

(2)有热损失,消耗的电能没有全部被水吸收,电热壶的电压小于额定电压;i8B物理好资源网(原物理ok网)

(3)知道额定功率和额定电压,利用P=求R1的电阻,再根据P==41W求R0电阻.i8B物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题是一道电学与热学的综合应用题,与实际生活相联系,使学生觉得学了物理有用,从电热壶的铭牌和电路图得到相关信息是本题的关键.i8B物理好资源网(原物理ok网)

物理解题技巧分享:晶体熔解:吸热升温到熔点,熔解过程温不变。熔点温度物状态,固态液态或共存。

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