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物理考题:小芳和妈妈一起去商场购买电热水器.售货员向她们推荐一种“速热

更新时间:2024-01-15 文章作者: 信息来源: 阅读次数:

小芳和妈妈一起去商场购买电热水器,售货员向她们推荐一种“速热变容式”热水器.这种电热水器有两种加热模式:当少量用水时,使甩“半胆加热”模式,只用上面的加热棒加热上半胆水;而当需要的热水量较大时,热水器便启动“整胆加热”模式,使用上、下两根加热棒同时加热.下表为该热水器的铭牌,请根据有关数据作答.

商品名称额定压强加热功率配送质量容量最高加热Ggh物理好资源网(原物理ok网)

温度

效率
××加热器0.8Mpa半胆1000WGgh物理好资源网(原物理ok网)

整胆2000W

30kg半胆40LGgh物理好资源网(原物理ok网)

整胆80L

80℃80%
(1)请你判断使用“整胆加热”模式时两根电加热棒的电路连接方式.Ggh物理好资源网(原物理ok网)

(2)使用电热水器“整胆加热”模式时,若使水温从20℃升高到60℃,水需要吸收多少热量?电热水器需要加热多长时间?[c=4.2×103J/(kg?℃),ρ=1.0×103kg/m3]

试题答案

解:(1)由公式可知,当电热器两端的电压和通电时间一定时,要产生较多的热量,需要使电路的电阻较小,所以必须使两根加热棒并联;Ggh物理好资源网(原物理ok网)

(2)水的质量:Ggh物理好资源网(原物理ok网)

m=ρV=1.0×103kg/m3×80×10-3m3=80kg,Ggh物理好资源网(原物理ok网)

水吸收的热量:Ggh物理好资源网(原物理ok网)

Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg?℃)×80kg×(60℃-20℃)=1.344×107J;Ggh物理好资源网(原物理ok网)

∵η=,Ggh物理好资源网(原物理ok网)

∴,Ggh物理好资源网(原物理ok网)

电热水器需要加热时间:Ggh物理好资源网(原物理ok网)

=140min.Ggh物理好资源网(原物理ok网)

答:(1)使用“整胆加热”模式时,两根电加热棒的电路连接方式是并联;Ggh物理好资源网(原物理ok网)

(2)使用电热水器“整胆加热”模式时,若使水温从20℃升高到60℃,水需要吸收1.344×107J的热量;Ggh物理好资源网(原物理ok网)

电热水器需要加热140min.Ggh物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)由题知,需要的热水量较大时,热水器便启动“整胆加热”模式,使用上、下两根加热棒同时加热,利用公式分析连接方式.Ggh物理好资源网(原物理ok网)

(2)知道整胆的容积,利用密度公式可以求水的质量,又知道水的密度、水的温度变化值,利用吸热公式求水吸收的热量;知道了水吸收的热量和电热水器的效率可以计算电流做功,再根据电功率公式求工作时间.Ggh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,与生活相联系,使学生觉得学了物理有用,涉及到了电阻连接方式的判断、吸收热量的计算、电功的计算,综合性强,属于难题.Ggh物理好资源网(原物理ok网)

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