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物理必考为了节能减排.十堰市某高中学校的学生宿舍楼楼顶集中安装了一批

更新时间:2024-01-20 文章作者: 信息来源: 阅读次数:

为了节能减排,十堰市某高中学校的学生宿舍楼楼顶集中安装了一批太阳能热水器,且每台热水器水箱容积为200L.fUg物理好资源网(原物理ok网)

(1)五月的某一天,天气晴朗,对于一台装满水的热水器,若水温从25℃升高到75℃,满箱水吸收太阳光的热量是多少?fUg物理好资源网(原物理ok网)

(2)十堰地区冬季日照时间不长且强度较弱,太阳能热水器需启动电辅助加热装置,该装置既能加热,也能保温.其基本电路如图所示.正常工作时供电电压U=220V,加热电功率为400W,保温电功率为40W,那么电路中电阻R1、R2各是多少欧?

试题答案

解:fUg物理好资源网(原物理ok网)

(1)∵ρ=1.0×103㎏/m3,V=200L=200×10-3m3=0.2m3fUg物理好资源网(原物理ok网)

m=ρV=1.0×103㎏/m3×0.2m3=200㎏,fUg物理好资源网(原物理ok网)

又∵C=4.2×103J/(kg?℃),△t=t-t0=75℃-25℃=50℃,fUg物理好资源网(原物理ok网)

∴Q=Cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×200kg×50℃=4.2×107J.fUg物理好资源网(原物理ok网)

(2)∵当开关S断开时,R1和R2串联,此时功率为P=,故为保温状态,fUg物理好资源网(原物理ok网)

当开关S闭合时,R2被短路,电路中只有R1,此时功率为P=,故为加热状态,fUg物理好资源网(原物理ok网)

∴R1===121Ω,fUg物理好资源网(原物理ok网)

R===1210Ω,fUg物理好资源网(原物理ok网)

R2=R-R1=1210Ω-121Ω=1089Ω.fUg物理好资源网(原物理ok网)

答:(1)满箱水吸收太阳光的热量是4.2×107J.fUg物理好资源网(原物理ok网)

(2)电路中电阻R1的阻值为121Ω,R2的阻值为1089Ω.fUg物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)已知水的密度和体积,可利用公式m=ρV计算质量,又知道水的比热容和温度变化,可利用公式Q=Cm△t计算热量.fUg物理好资源网(原物理ok网)

(2)首先判断当开关S断开和闭合时,热水器处于什么状态,再利用公式R=计算电阻,最后利用串联电路电阻的特点求出R1和R2的阻值.fUg物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查了学生对热量公式的掌握和运用,并利用电功率的变形公式R=计算电阻,以及串联电路中电阻的特点,在计算过程中要注意单位的换算.fUg物理好资源网(原物理ok网)

物理解题技巧分享:影响沸点的因素:沸腾沸点要吸热,沸点高低看气压,高山气低沸点低,高压锅内温度高。

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