(12分)无内胆饮水机--管线机的电路原理如图,电热丝R1、R0绕在出水管上,水经过出水管时被加热,通过改变“温、开水选择开关”的状态(“断开”或“闭合”),可以选择出温水或开水.该饮水机的额定电压是220V,开水加热电功率是2200W,温水加热电功率是1100W.已知:电热丝R1、R0电阻不随温度变化,水的比热容c=4.2×103J/(kg?℃),水的密度ρ=1×103kg/m3,取g=10N/kg.问:
(1)“温、开水选择开关”的状态和出温水、开水的对应关系如何?
(2)饮水机正常工作,出开水时电热丝中的电流是多少?电热丝R0的电阻是多少?
(3)现在需要100℃的开水500mL,已知水的初温是20℃,水需要吸收多少热量?如果电能转化为水的内能的效率是80%,饮水机正常工作时,烧开这些水需要多少时间?
(1)当开关S闭合时,只有电阻R0接入电路;此时饮水机处于加热状态;
当开关S断开时,电阻R1和R0串联接入电路,此时饮水机处于保温状态.
(2)饮水机正常工作,出开水时电热丝中的电流是10A;电热丝R0的电阻是22Ω;
(3)现在需要100℃的开水500mL,已知水的初温是20℃,水需要吸收了1.68×105J的热量;
如果电能转化为水的内能的效率是80%,饮水机正常工作时,烧开这些水需要的时间为95.45s.
【解析】
试题分析:(1)当开关S闭合时,只有电阻R0接入电路;由可知,电压一定时,电阻越大,电功率越小,电阻越小,电功率越大。此时电路中的电阻较小,饮水机处于加热状态;当开关S断开时,电阻R1和R0串联接入电路,此时电路中的总电阻较大,饮水机处于保温状态.
(2)饮水机的额定电压是220V,开水加热电功率是2200W,由P=UI可知,饮水机出开水时电热丝中的电流:
饮水机处于加热状态时,只有电阻R0接入电路,R0的电阻:
(3)水的质量:m=ρV=1.0×103kg/m3×500×10-6m3=0.5kg;
水吸收的热量:Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×0.5kg×(100℃-20℃)=1.68×105J;
电能转化为水的内能的效率是80%,所以消耗的电能:
饮水机正常工作时的功率是2200W,烧开这些水需要的时间:
考点:电功率的计算,热量的计算,电功的计算,效率的应用
科目:初中物理 来源:2014年初中毕业升学考试(山东德州卷)物理(解析版) 题型:选择题
小明将同一个鸡蛋先后放入如图所示的甲、乙两杯盐水中,盐水密度分别为ρ甲、ρ乙,鸡蛋所受浮力分别为F甲、F乙,则下列关系正确的是( )
A.ρ甲>ρ乙 F甲>F乙 B.ρ甲<ρ乙 F甲<F乙
C.ρ甲>ρ乙 F甲=F乙 D.ρ甲<ρ乙 F甲=F乙
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科目:初中物理 来源:2014年初中毕业升学考试(山东临沂卷)物理(解析版) 题型:实验题
在测量石块密度的实验中,同学们选取的器材有:石块、量筒、天平(带砝码)、烧杯、水、细线.
(1)将托盘天平放在水平桌面上,游码移到标尺的零刻度处,若天平的指针静止在如图(甲)所示位置,则应将平衡螺母向 调节,使天平横梁在水平位置平衡;
(2)将石块放入左盘,在右盘中加减砝码,并移动游码使天平重新平衡.所用的砝码和游码的位置如图(乙)所示,则石块质量为 g;
(3)将石块放入盛水的量筒中,量筒中前后液面如图(丙)所示,则石块的密度为
kg/m3.
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科目:初中物理 来源:2014年初中毕业升学考试(山东临沂卷)物理(解析版) 题型:选择题
下列事例中,人对物体做功的是( )
A.举着杠铃原地不动 B.扛着米袋慢慢登上楼梯
C.提着水桶在水平地面上匀速前进 D.用300N的力推汽车,汽车没动
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科目:初中物理 来源:2014年初中毕业升学考试(山东临沂卷)物理(解析版) 题型:选择题
关于光的反射,下列选项正确的是( )
A.入射光线与反射面的夹角为15°时,反射角也为15°
B.入射角增大5°时,反射光线与入射光线的夹角也增大5°
C.入射光线靠近法线时,反射光线也靠近法线
D.镜面反射遵守光的反射定律,漫反射不遵守光的反射定律
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科目:初中物理 来源:2014年初中毕业升学考试(山东东营卷)物理(解析版) 题型:填空题
2014年5月30日,在云南省盈江县发生6.1级地震,有些动物比人提前感觉到,是因为地震时伴
有 声波产生;医生用的“B超”是利用 声波获得信息.
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科目:初中物理 来源:2014年初中毕业升学考试(安徽卷)物理(解析版) 题型:选择题
身高相同的兄弟二人用一根重力不计的均匀扁担抬起一个900N的重物。已知扁担长为1.8m,重物悬挂点与哥哥的肩之间的距离OA=0.8m,如图所示。则
A.以哥哥的肩A为支点,可计算出弟弟承担的压力为400N
B.以O为支点,可计算出兄弟二人承担的压力之比为4:9
C. 以O为支点,可计算出兄弟二人承担的压力之比为9:5
D.以弟弟的肩B为支点,可计算出哥哥承担的压力为600N
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科目:初中物理 来源:2014年初中毕业升学考试(四川雅安卷)物理(解析版) 题型:实验题
在探究电流与电压、电阻的关系中:
【提出问题】通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系?
【猜 想】导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【实验器材】电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一只,开关一个,三个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω),三只滑动变阻器(10Ω 1.5A、20Ω 1.5A、50Ω 1A),导线若干。
【实验过程】
(1)在虚线框内画出图所示实物图的电路图。
(2)小明按图14正确连接电路后,闭合开关前,应把滑动变阻器的滑片滑到最_________端(选填“左”或“右”),闭合开关后,发现电流表示数为0,电压表指针超过量程。你认为造成这一现象的原因是 。
(3)小红在探究时,先将5Ω的电阻连入电路中,闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为1.5 V,并记下电流值。接着断开开关,取下5Ω电阻,改接10Ω的电阻(滑动变阻器滑片位置未动),当他接入10Ω电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器滑片向 端移动(选填“左”或“右”),直至 ,再次记下电流值。
(4)接着小红换用15Ω的电阻重复上述实验,得到了下表中的实验数据,分析数据得出:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
电阻R/Ω | 5 | 10 | 15 |
电流 I/A | 0.30 | 0.15 | 0.10 |
(5)小红实验时所选择的滑动变阻器规格是 。
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