Question

6．如图为冬天人们常用的电热暖手宝，暖手宝通电后，它的温度会升高，这是通过做功方式改变其内能的；暖手宝内部通常采用水，这是利用水的比热容比较大的属性，使保暖时间更长；当袋内0.5kg的水由0℃加热至80℃，需要吸收的热量为1.68×10⁵J[水的比热容c=4.2×10³J/（kg•℃）]，若电热暖手宝正常工作时功率为600W，消耗的电能全部转化为内能并以热量形式释放，则产生这些热量需要的时间为280s；为了使用更加安全，它的内部采用了双重温控保护开关，两个温控开关是串联（串联/并联）起来使用的．

Answer 1

分析 （1）改变物体内能的方式有做功和热传递，做功改变物体的内能的实质是能量的转化，热传递改变物体内能的实质是内能的转移；
（2）对水的比热容大的理解：相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多；
（3）知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q_吸=cm（t-t₀）求水吸收的热量，这些热量是由消耗电能提供，即W=Q_吸，再由公式P=$\frac{W}{t}$求出产生热量的时间；
（4）为了更安全，电热暖手宝采用双重温控保护开关，只要有一处温度过高就自动切断电路，两个开关应该是串联；

解答 解：（1）暖手宝通电后，将电能转化为内能，是通过电流做功改变内能的；
（2）因为水的比热容比较大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以电热暖手宝内部液体通常采用水；
（3）水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×0.5kg×（80℃-0℃）
=1.68×10⁵J；
由题知，Q_吸=W=Pt，则需要加热时间：
t=$\frac{W}{P}$=$\frac{1.68×{10}^{5}J}{600W}$=280s；
（4）电热暖手宝采用双重温控保护开关，两个开关应该是串联．
故答案为：做功；比热容比较大；1.68×10⁵；280；串联．

点评 本题是一道电学与热学的综合应用题，涉及到经常用的电热暖手宝的有关问题，便于激发学生探究物理现象的兴趣，体现了新课标的要求，属于中考热点题目．