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    14．如图所示是某品牌电炖锅的内部简化电路图，电炖锅上有1000w和400w两档功率，档位可自动调节，其工作过程是：按下开关，自动选择1000w档将汤煮至100℃，然后自动跳至400w档进行保温慢炖，设汤的初温为20℃，质量为3kg，汤的比热容为4.0×103J/（kg•℃）．求：
    （1）若电炖锅将汤从初温加热至100℃耗时20min，在此过程中汤吸收的热量是多少？电炖锅的效率是多少？
    （2）R1的阻值是多少？
    （3）电炖锅进入保温慢炖时，开关S会自动跳至“a”或“b”哪个位置？试说明理由．

    分析 （1）知道汤的比热容、质量、初温和末温，根据Q吸=cm（t-t0）求出在此过程中汤吸收的热量；
    根据W=Pt求出电炖锅消耗的电能，然后利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出电炖锅的效率；
    （2）当开关S接“a”位置时，电路为R1的简单电路，电路电阻较小，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，此时电炖锅处于加热状态，然后根据R=$\frac{{U}^{2}}{P}$求出R1的阻值；
    （3）知道加热功率和保温慢炖功率，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得出电路电阻大小，进而知道开关S的接入的位置．

    解答 解：（1）汤吸收的热量：
    Q吸=cm（t-t0）
    =4.0×103J/（kg•℃）×3kg×（100℃-20℃）
    =9.6×105J．
    加热功率P加热=1000W，加热时间t=20min=1200s，
    由P=$\frac{W}{t}$得，电炖锅消耗的电能：
    W=P加热t=1000W×1200s=1.2×106J，
    则电炖锅的效率：
    η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%
    =$\frac{9.6×1{0}^{5}J}{1.2×1{0}^{6}J}$×100%
    =80%．
    （2）当开关S接“a”位置时，电路为R1的简单电路，电路电阻较小，
    根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，电压一定时，电阻越小，电功率越大，此时电炖锅处于加热状态，
    由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得，电阻R1的阻值：
    R1=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{加热}}$=$\frac{（220V）^{2}}{1000W}$=48.4Ω．
    （3）电炖锅进入保温慢炖时，开关S会自动跳至“b”位置；
    理由是：当开关S跳至“b”位置时，电阻R1、R2串联接入电路，电路电阻较大，
    根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，电压一定时，电阻越大，电功率越小，此时电炖锅处于保温慢炖状态．
    答：（1）在此过程中汤吸收的热量是9.6×105J；电炖锅的效率是80%；
    （2）R1的阻值是48.4Ω；
    （3）电炖锅进入保温慢炖时，开关S会自动跳至“b”位置；
    当开关S跳至“b”位置时，电阻R1、R2串联接入电路，电路电阻较大，
    根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，电压一定时，电阻越大，电功率越小，此时电炖锅处于保温慢炖状态．

    点评 本题考查了学生对吸热公式、电功率公式及效率公式等知识掌握和应用，关键是电热器加热和保温状态的判断以及电功率公式的灵活应用，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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    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    4．2014年9月8日“玉兔号”月球车再次苏醒，发来信息．
    （1）“玉兔号”在月球上工作的能源主要来源于太阳能，属于可再生（选填“可再生”或“不可再生”）能源．它科学探测得到的图象和数据是通过电磁波（选填“声波”或“电磁波”）传递到地球的．
    （2）“玉兔号”的车轮采用网状材质，加入多个锯齿形结构，它在月面行走时，印出一道深深的印痕，说明力能改变物体的形状．
    （3）月球车快速行进时，1min可通过3m的路程，它运动的速度是0.05m/s．

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    5．下列现象中，能用来说明分子在不停地做无规则运动的是（　　）
    A．玉兰花开，闻到阵阵花香B．扫地时的尘土飞扬
    C．车刀在砂轮的高速摩擦下溅出火花D．羊群在草原上奔跑

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    2．如图甲所示，是一则公益广告，浓浓的孝心透着社会主义核心价值观．小明的爷爷网购了一台电热足浴器，其铭牌的部分参数如图乙（甲部分）所示，电热足浴器某次正常工作时控制面板显示如图乙（乙部分）所示，求：
    （1）此时足浴器的工作电流．（计算结果保留一位小数）
    （2）足浴器装入最大容量初温为22℃的水，当水温达到控制面板上显示的温度时水所吸收的热量．
    （3）上述加热过程耗时16min，该足浴器的热电效率．

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    9．质量为0.5kg的塑料桶装满水后总质量为10kg，小明将其从地面匀速搬到高度为1m的桌面上，在竖直向上搬水的过程中所做的总功是100J，有用功是95J，机械效率是95%．（g=10N/kg）

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    19．为了验证并联电路电流关系，小明设计了如图甲电路进行实验．
    （1）实验中，应选两个规格不相同的小灯泡（选填“相同”或“不相同”）．
    （2）小明要测量干路电流，他将电流表串联在甲图中的C（选填“A”、“B”或“C”），接入电流表后闭合开关，他看到两个灯泡都发光，但电流表出现如图乙所示现象，原因是正负接线柱接反了．

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    6．形成近视眼的原因是晶状体太厚，折光能力太强（选填“太弱”或“太强”）：预防近视眼的措施之一，就是读写时眼睛与书本的距离应保持在25（选填“10”、“15”或“25”）cm 左右．

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    科目：初中物理 来源： 题型：计算题

    3．张老师向同学们展示了一只具有高、低温两挡调节功能的自制电加热器，并告知其内部电路由电阻丝R1、R2、和开关S1三个元件组成，两根电阻丝允许通过的最大电流均为1A，R1=10Ω，在不拆解加热器的情况下，小军用图1电路对其进行探究：他先闭合S2，电流表的示数为0.24A；再闭合S1，电流表的示数变为0.84A，所用电源电压为6V．
    （1）电阻丝R2的阻值为25Ω；
    （2）若电源电压可调，闭合S1和S2后，为保证电路安全，求此电加热器允许消耗的最大电功率；
    （3）张老师指导小军仅利用原有元件对该电加热器的内部电路进行改装，要求改装后的电加热器须同时满足下列两个条件：
    ①具备高、低温两挡调节功能；
    ②在6V电源电压下，用高温挡给0.1kg的水加热14min，可使水温升高7.2℃，设电加热器消耗的电能全部转化为水的内能．
    请在图2虚线框中画出内部改装电路图，并通过计算说明．

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    4．园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时（　　）
    A．尽量让树枝靠近O点，手握剪刀的位置远离O点
    B．尽量让树枝远离O点，手握剪刀的位置靠近O点
    C．树枝和手离O点的距离无论远近，修剪树枝时都费力
    D．树枝和手离O点的距离无论远近，修剪树枝时都省力

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