小亮和爸爸外出旅游入住兴凯湖宾馆,房间内漂亮、精致的电热水壶引起了小亮的兴趣,电热水壶如图甲所示,小亮对电热水壶做了细致的观察,在壶体外侧靠近壶把处有一透明有机玻璃管,下部与壶体相通,如图乙所示,当向壶内注水时,有机玻璃管里也会出现水柱,壶底铭牌如图丙所示.
(1)透明有机玻璃管与壶体构成一个________.
(2)若小亮按壶的额定容量装水,把水由20℃加热到1O0℃,请计算壶内水吸收的热量.[已知水的比热容是4.2×103J/(kg?℃)]
(3)若小亮按壶的额定容量装水,把水由20℃加热到100℃,电热水壶在额定电压下工作了5分钟,依据铭牌上提的信息,请计算电热水壶耗电多少?
(4)请计算电热水壶的热效率.
解:(1)透明有机玻璃管与壶体构成了一个连通器,水不流动时,水面是相平的,我们通过观察玻璃管中水位的高低就可以知道壶内水的多少,及时加水.
(2)壶内水的体积:
v=1.2L=1.2×10-3m3,
壶内水的质量:
m=ρv=1×103kg/m3×1.2×10-3m3=1.2kg,
水吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×1.2kg×(100℃-20℃)=4.032×105J;
(3)电热水壶在额定电压下,P=P额=1500W,
在额定电压下工作5分钟消耗电能:
W电=Pt=1500W×5×60s=4.5×105J;
(4)电热水壶的热效率:
η=×100%=×100%=89.6%.
答:(1)透明有机玻璃管与壶体构成一个连通器;
(2)壶内水吸收的热量为4.032×105J;
(3)电热水壶在额定电压下工作了5分钟耗电4.5×105J;
(4)电热水壶的热效率为89.6%.
(1)上端开口、下部相连通的容器叫连通器;连通器内的液体不流动时,各容器中的液面就是相平的.
(2)知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温,利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量;
(3)知道电热壶在额定电压下工作,电热壶的实际功率为额定功率,由铭牌知道电热壶的额定功率,利用W=Pt求消耗的电能;
(4)使用电热壶时水吸收的热量为有用能量,消耗的电能为总能量,利用效率公式求电热壶的热效率.
点评:本题考查了学生对密度公式、吸热公式、电功率的公式、效率的公式的了解与掌握,涉及到连通器的使用,知识点多、联系实际生活,属于中考常见题型.注意1.2L水和1.2kg水一样多,但不能写成1.2L=1.2kg,必须利用密度公式计算.
技巧学习——物理杠杆:反证法,对一些命题举出反例给予否定。对于“一定”“肯定”等字眼特别有效。