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    15．随着人们生活水平的提高，电热水器己经基本普及到每个家庭．学了电学知识后，小刚同学对自家的电热水器进行了如下的调査：如图及表格所示为他家的贮水式电热器的外观图及铭睥上的参数．他家热水器内加满初温20°C的水，将加热水温设定为70℃，当时间过了2.5h后，水温达到了设定的值，热水器进入保温状态，全天 24小时插电工作．另据小刚调査，电热器保温性能好坏，是电热水器是否节电的重要因素：人洗澡水温在40℃左右为宜．请你根据以上调査的信息，帮小刚同学解决以下问题？[ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/（kg•℃）]：
    （1）求当热水器处于加热状态时电阻是多大？
    （2）热水器加满水后，将水从20℃加热到70℃时，这个电热水器将电能转化热能的效率是多大？
    型 号FCD-HX80A水箱容量80L
    额定电压220V温度设定范围35-75℃
    额定功率2000W额定内压0.8MPa
    额定频率50Hz防触电类/类

    分析 （1）知道热水器的额定功率和额定电压，根据P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出其电阻；
    （2）热水器加满水后水的体积和其容积相等，根据m=ρV求出水的质量，又知道水的比热容和初温、末温，根据Q吸=cm（t-t0）求出水吸收的热量，再根据P=$\frac{W}{t}$求出消耗的电能，利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出电热水器将电能转化热能的效率．

    解答 解：（1）由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，当热水器处于加热状态时的电阻：
    R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（220V）^{2}}{2000W}$=24.2Ω；
    （2）热水器加满水后，水的体积：
    V=80L=80dm3=0.08m3，
    由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的质量：：
    m=ρV=1.0×103kg/m3×0.08m3=80kg，
    水吸收的热量：
    Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×80kg×（70℃-20℃）=1.68×107J，
    由P=$\frac{W}{t}$可得，消耗的电能：
    W=Pt′=2000W×2.5×3600s=1.8×107J，
    电热水器将电能转化热能的效率：
    η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{1.68×1{0}^{7}J}{1.8×1{0}^{7}J}$×100%≈93.3%．
    答：（1）当热水器处于加热状态时电阻是24.2Ω；
    （2）这个电热水器将电能转化热能的效率是93.3%．

    点评 本题考查了电功率公式、密度公式、吸热公式、电功公式、效率公式的应用，从表格中获取有用的信息是关键，计算过程要注意单位的换算．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    5．下列关于汽化的几种说法，错误的是（　　）
    A．蒸发和沸腾是汽化的两种方式
    B．烧开水后，看到的“白气”是汽化现象
    C．春季植树时剪除大量枝叶是为了减少水分蒸发
    D．冬天口中呼出的“白气”是水蒸气的液化现象

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    6．回顾实验和探究：（请将实验报告中的空缺部分补充完整）
    探究杠杆的平衡条件：
    准备实验前调节螺母，使杠杆在水平方向静止． 
     
    过程如图，为使扛杆在水平方向平衡，应在B处挂3个钩码．
    结论杠杆平衡时，动力×动力臂=阻力×阻力臂．

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    3．如图所示电路中，电源电压不变，定值电阻R的阻值为10Ω．如果分别将下列四个不同规格的灯泡接入电路的a、b两点之间，则最亮的那个灯是（　　）
    A．6V  3WB．4V  2WC．5V  2.5WD．3 V  3W

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    10．回顾实验和探究（请将下列实验报告中的空缺部分填写完整）：
    （1）探究杠杆平衡条件：
    过程
    现象    		 在实验过程中，若杠杆左边高，我们应向左移动钩码位置，是杠杆在水平方向平衡．
    如图，为使杠杆平衡，我们应在B处挂4个钩码．    		  
    图象如图中，能正确表示在阻力和阻力臂一定时，动力与动力臂关系的是图线b．
    （2）测量滑轮组机械效率：
    过程用弹簧测力计沿竖直方向匀速拉动绳的自由端，记下弹簧测力计的示数． 
    表格
    钩码所受的重力G/N提升高度h/m有用功W有/J拉力F/N绳端移动的距离S/m总功W总/J机械效率η
    20.10.20.80.30.24 
    方法用弹簧测力计和刻度尺共同完成测量滑轮组的机械效率，运用了组合法．

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    20．2015年5月31日是世界卫生组织发起的第28个世界无烟日，本次世界无烟日的主题是“制止烟草制品非法贸易”．公共场所吸烟不仅危害吸烟者自身的健康，也会使他人被动吸烟，他人被动吸烟是因为（　　）
    A．分子在不停地运动B．分子之间存在空隙
    C．分子之间存在引力D．分子之间存在斥力

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    科目：初中物理 来源： 题型：作图题

    7．如图所示，通电直导线周围的磁场分布可用磁感线表示为以导线为圆心的同心圆圈，磁场方向可以运用如下方法判断：用右手握住直导线，让大拇指指向直导线中电流的方向，则弯曲的四指所指方向为磁场方向．请在图中标出静止在磁场中的小磁针的N极．

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    4．为节约运输成本，海鲜运输可使用碎冰保鲜．在泡沫箱里放一层碎冰，再放一层海鲜，直到把泡沫冰箱装满为止．这是因为冰熔化时要吸热（选填″吸热″或″放热″），所以能起到保鲜的作用．

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    5．小丽同学“探究声音的产生”的装置如图所示，将系在细线上的乒乓球靠近音叉．当小丽同学用小锤敲击音叉的时候，既能听到音叉发出的声音，又能观察到乒乓球弹起．说明声音是由物体振动产生的，乒乓球在实验中起到把音叉的微小振动放大，便于观察作用．小丽听到音叉发出的声音是通过空气传播的．

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