功率 | 2kW | 容量 | 22.6升 |
额定电压 | 220V | 水咀数 | 1 |
重量 | 16kg | 外形尺寸(cm) | 42×29×69.5 |
分析 (1)已知电热开水器电热管的额定电压和额定功率,利用R=$\frac{{U}^{2}}{P}$可求得该电热开水器电热管的电阻值;
(2)根据Q=cm△t可求得水吸收的热量,再利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$可求得消耗的电能,然后利用P=$\frac{W}{t}$可求得时间;
(3)3000r/kW•h说明每消耗1kW•h的电能,电能表转3000转,可求当电能表的转数为1020转时消耗的电能;知道工作时间,根据公式P=$\frac{W}{t}$可求电路上的功率.
(4)知道进水口处水的压强、活塞的横截面积,利用F=pS可求水对活塞的压力,求出了活塞受到水的压力,根据力的作用是相互的,可得活塞对杠杆A端的力,根据杠杆的平衡条件可求浮标受到的最小浮力,再利用阿基米德原理求排开水的体积.
解答 解:(1)由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得,该电热开水器电热管的电阻值R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{{(220V)}^{2}}{2000W}$=24.2Ω;
(2)由ρ=$\frac{m}{V}$可得,水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×22.6×10-3m3=22.6kg,
水吸收的热量Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×22.6kg×(100℃-20℃)=7.5936×106J,
由η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$可得W=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{7.5936×1{0}^{6}J}{50%}$=1.51872×107J,
由P=$\frac{W}{t}$可得,t=$\frac{W}{P}$=$\frac{1.51872×1{0}^{7}J}{2000W}$=7593.6s;
(3)由“3000r/kW•h”可知每消耗1kW•h的电能,电能表转3000转,电能表转了1020转,消耗电能:
W1=1020×$\frac{1}{3000}$kW•h=0.34kW•h;
用电器的实际功率:
P实际=$\frac{{W}_{1}}{t}$=$\frac{0.34kW•h}{\frac{1}{6}h}$=2.04kW=2040W;
(4)由p=$\frac{F}{S}$得水对活塞的压力:
F=pS=4×104Pa×3.0×10-4m2=12N,
活塞对杠杆A端的力FA=F=12N,设浮标受到的最小浮力F浮,
FA×L1=F浮×L2,
即:F浮=$\frac{{F}_{A}×{L}_{1}}{{L}_{2}}$=$\frac{12N×1}{3}$=4N
由F浮=ρ水V排g,
可得V排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{4N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=4×10-4m3.
故答案为:(1)24.2Ω;(2)7593.6;(3)2040W;(4)浮力小球的体积最小为4×10-4m3.
点评 本题为力学综合题,考查了学生对压强公式、功率公式、阿基米德原理的掌握和运用,本题关键是认真审题,从表中得出有用的相关信息,灵活利用相关公式解题.
科目:初中物理 来源: 题型:填空题
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科目:初中物理 来源: 题型:多选题
A. | 同一轮船在不同的海域航行时所受水的浮力是相同的 | |
B. | 当地球的引力减少一半,轮船会上浮一些 | |
C. | 如果轮船是在一个足够大的水池中沉没,池水的水面水上升 | |
D. | 轮船下沉的过程中所受的浮力是先增大后不变 |
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