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物理必考电水壶能在很短的时间内提供沸水.正好与现代人的生活节奏合拍.

更新时间:2024-01-22 文章作者: 信息来源: 阅读次数:

电水壶能在很短的时间内提供沸水,正好与现代人的生活节奏合拍,成为现代家庭中必备电器,如图1所示,是某品牌电水壶和它的铭牌.Rcv物理好资源网(原物理ok网)

XX牌电热水壶
额定电压220V
额定功率1100W
容积2.5L
(1)从安全方面考虑,电热水器的插座应该选用图2中______(填“a”或“b”);Rcv物理好资源网(原物理ok网)

(2)该电水壶正常工作时,通过它的电流是多少?Rcv物理好资源网(原物理ok网)

(3)该电水壶装满水后工作时,若电水壶两端实际电压为200V,则将20℃的水加热至沸腾至少需要多长时间?[不计热量损失,外界为1标准大气压,C=4.2×103J/(kg?℃)

试题答案

解:(1)为了防止家用电器漏电、造成触电事故,必须使电热水器的外壳与大地相连接,所以插头应选用图2中的a三孔插座;Rcv物理好资源网(原物理ok网)

(2)根据P=UI可得,电水壶正常工作时的电流:Rcv物理好资源网(原物理ok网)

I===5A;Rcv物理好资源网(原物理ok网)

(3)根据ρ=可得,电水壶装满水后水的质量:Rcv物理好资源网(原物理ok网)

m=ρV=1.0×103kg/m3×2.5×10-3m3=2.5kg,Rcv物理好资源网(原物理ok网)

1标准大气压下水的沸点是100℃,水吸收的热量:Rcv物理好资源网(原物理ok网)

Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×2.5kg×(100℃-20℃)=8.4×105J,Rcv物理好资源网(原物理ok网)

根据P=可得,电热水壶的电阻:Rcv物理好资源网(原物理ok网)

R===44Ω,Rcv物理好资源网(原物理ok网)

由题知,不计热量损失,Q=WRcv物理好资源网(原物理ok网)

由W=t可得,电水壶两端实际电压为200V时的加热时间:Rcv物理好资源网(原物理ok网)

t===924s.Rcv物理好资源网(原物理ok网)

答:(1)a;Rcv物理好资源网(原物理ok网)

(2)该电水壶正常工作时,通过它的电流是5A;Rcv物理好资源网(原物理ok网)

(3)该电水壶装满水后工作时,若电水壶两端实际电压为200V,则将20℃的水加热至沸腾至少需要924s.Rcv物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)三孔插座中多出的一个孔是用来接地线的,当家用电器漏电时,可以使漏电通过地线,流入大地,防止触电事故的发生;Rcv物理好资源网(原物理ok网)

(2)该电水壶正常工作时的功率和额定功率相等,根据P=UI求出通过它的电流;Rcv物理好资源网(原物理ok网)

(3)知道水的体积,利用密度公式求水的质量,又知道水的比热容、水的初温和末温,利用吸热公式Q=cm(t-t0)求水吸收的热量;不计热量损失,Q=W,根据根据P=求出电水壶的电阻,再利用W=t求出加热时间.Rcv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,考查了电流的计算、密度的计算、热量的计算、电功率的计算以及安全用电常识,要注意灵活选用电功率的公式并能从铭牌得出相关信息.Rcv物理好资源网(原物理ok网)

物理学习经验分享:极端法,有意扩大变量差异,扩大变化可使问题更加明显,易辩加深对问题的讨论。例如:测量中的误差。

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