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物理考题:黄冈牌电热水器的简化电路如图所示.A为自动温控开关.当水的温

2024-01-15 11:54:19信息公告464

黄冈牌电热水器的简化电路如图所示,A为自动温控开关,当水的温度达到设定温度时自动断开电路;低于设定温度时,自动接通电路.S是热水器的功率选择开关,可选择高低两种加热功率,R1、R2都是发热电阻器.主要技术指标如下表:Ndq物理好资源网(原物理ok网)

额定电压(V)220发热电阻器类型电热管
输入功率一档(W)2200输入功率二档(W)1500
温度范围(℃)20-78容积(L)20
已知电热水器的加热效率为96%.水的比热容为4.2×103J/(kg?℃),求:Ndq物理好资源网(原物理ok网)

(1)把一箱水升高30℃时,水吸收的热量;Ndq物理好资源网(原物理ok网)

(2)当S拨至1时,电路中的电流;Ndq物理好资源网(原物理ok网)

(3)当S拨至2时,要把一箱水从20℃升高到50℃需要的时间.

试题答案

解:(1)由铭牌可知,水的体积:Ndq物理好资源网(原物理ok网)

v=20L=20×10-3m3Ndq物理好资源网(原物理ok网)

水的质量:Ndq物理好资源网(原物理ok网)

m=ρv=1×103kg/m3×20×10-3m3=20kg,Ndq物理好资源网(原物理ok网)

水吸收的热量:Ndq物理好资源网(原物理ok网)

Q=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×20kg×30℃=2.52×106J;Ndq物理好资源网(原物理ok网)

(2)当S拨到1时,P1=2200W,Ndq物理好资源网(原物理ok网)

∵P=UI,Ndq物理好资源网(原物理ok网)

∴I1===10A,Ndq物理好资源网(原物理ok网)

(3)当S拨到2时,P2=1500WNdq物理好资源网(原物理ok网)

∵,Ndq物理好资源网(原物理ok网)

∴加热时间:t===1750s.Ndq物理好资源网(原物理ok网)

答:(1)把一箱水升高30℃时,水吸收的热量为2.52×106J;Ndq物理好资源网(原物理ok网)

(2)当S拨至1时,电路中的电流为10A;Ndq物理好资源网(原物理ok网)

(3)当S拨至2时,要把一箱水从20℃升高到50℃需要的时间为1750s.Ndq物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)知道水箱所装水的体积,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求水吸收的热量;Ndq物理好资源网(原物理ok网)

(2)当S拨到1时,电路中只有R1,由P=可知此时电功率较大为2200W,利用P=UI求电路中的电流;Ndq物理好资源网(原物理ok网)

(3)当S拨至2时,两个电阻串联,由P=可知此时电功率小为1500W;(1)中求出了一箱水从20℃升高到50℃(升高30℃)吸收的热量,知道电热水器的加热效率为96%,则有Q=W×96%,求出消耗的电能,再利用P=求加热时间.Ndq物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查了学生对密度公式、吸热公式、电功率的公式、效率公式的掌握和运用,是一道电学与热学的综合应用题.与生活实际相联系,属于中考常见题型.Ndq物理好资源网(原物理ok网)