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11.电磁炉以其高效、卫生、安全成为新一代智能厨具,如图所示为电磁炉的原理图,它的内部有一个金属线圈,当电流通过线圈时,就会产生磁场,这个磁场的大小和方向是不断变化的,这个变化的磁场又会引起放在电磁炉上面的铁质锅底内产生感应电流,由于锅底有电阻,感应电流又会在锅底产生热效应;这些热能起到加热食物的作用,现找到某一品牌的电磁炉的规格如表所示.
型号JYC-15B
额定电压220V
额定功率1500W
温度范围70℃~150℃
机体尺寸340×310×65cm
净重3.5kg
根据题意和铭牌提供的信息回答下列问题:
(1)根据题意找出电磁炉使用时涉及到的物理知识.(至少两条)
(2)在标准大气压下,要把锅内装有5kg、20℃的水烧开,水所需吸收的热量是多少?(c=4.2×103J/(kg•℃))
(3)要把上述水烧开,电磁炉正常工作需要20分钟,求此电磁炉烧水时的效率.(保留一位小数)

分析 (1)根据对铭牌含义的掌握,分析铭牌信息答题.
(2)已知水的质量与初末温度,由热量公式可以求出水吸收的热量.
(3)由电功公式W=Pt求出电磁炉消耗的电能,然后由效率公式求出电磁炉的效率.

解答 解:(1)电磁炉涉及的物理原理:①电流通过线圈时,会产生磁场;②变化的磁场又会引起放在电磁炉上面的铁质(或钢质)锅底内产生感应电流;③锅底有电阻,感应电流又会在锅底产生热效应.
(2)1标准大气压下,水的沸点是100℃,
水吸收的热量Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×5kg×(100℃-20℃)=1.68×106J;
(3)电磁炉正常工作,消耗的电能:
W=Pt=1500W×1200s=1.8×106J
烧水时的效率为η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$=$\frac{1.68×1{0}^{6}J}{1.8×1{0}^{6}J}$≈93.3%
答:(1)①电流通过线圈时,会产生磁场;②变化的磁场又会引起放在电磁炉上面的铁质(或钢质)锅底内产生感应电流;③锅底有电阻,感应电流又会在锅底产生热效应.
(2)水吸收1.68×106J的热量.
(3)此电磁炉烧水时的效率是93.3%.

点评 本题借电磁炉为载体考查电流的磁效应、电磁感应、电流的热效应、热量的计算和电功的计算,密切联系生活实际,考查学生的知识应用能力.

练习册系列答案
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1.在“测定小灯泡额定功率”的实验中:电路如图1所示,小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω,电源为两节干电池.

(1)请用笔画线代替导线,将图2中的元件连成符合这个实验要求的电路(连线不能交叉).
(2)连好电路后闭合开关S,发现灯L不发光,电压表示数为3V,故障的原因可能是D
A.电流表处有开路     B.电压表正负接线柱处开路
C.小灯泡L短路        D.小灯泡L的灯丝断了
(3)排除故障后,当小灯泡L正常发光时,电流表指针位置如图3所示,则小灯泡L的额定功率为0.65W.

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

2.如图所示,一束光线从水中射向空气,请你画出折射光线和反射光线.

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19.如图所示是放在水平面上的木块,钩码乙通过绳子绕过滑轮带动甲做匀速直线,以下说法不正确的是(  )
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C.甲所受重力不做功
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6.阅读短文并回答问题:
                            热岛效应与疾病
  近年来,由于城市工业高度密集,工厂排放的烟尘和CO2、工业锅炉产生的高热气体等覆盖在城市上空;人们工作、生活中使用汽车、大功率用电器等产生的热量也排放在大气中;城市高楼林立、马路纵横、水域面积减小和植被被破坏,使城市本身调节温度的功能不复存在.城市相对于周边的农村来说就是一个“高温区”,犹如大海中的孤岛,气象学中便称之为“热岛效应”.
“热岛效应”可以诱发人体多种疾病,消化系统表现为食欲不振、消化不良,神经系统表现为烦躁不安、心神不定,呼吸系统表现为鼻咽炎、哮喘等.由于大气污染和臭氧层遭到破坏,还会导致皮肤、眼睛和肾脏方面的疾病-
(1)根据上文,你认为造成“热岛效应”的原因是城市热量排放多和热量不易散失;
(2)你如何理解文中说的“城市高楼林立、马路纵横、水域面积减小和植被被破坏,使城市本身调节温度的功能不复存在”:砂石混凝土热容小升温快,植被和水面减少,蒸发作用减弱;
(3)请你对控制城市“热岛效应”提出一条合理化建议:种植树木花草,建造人工湖.

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16.小刚同学在河里拾到一块精美的石头,他想知道这块石头的密度,就设计两种实验方案分别进行了测量.
方案一:实验器材:石头、细线、溢水杯、水、烧杯、天平、量筒
实验步骤:
A.在溢水杯中装满水;
B.用细线拴住石头,浸没在盛满水的溢水杯中,用烧杯接住溢水杯中溢出的水;
C.将溢水杯中的水倒入量筒中测出溢出水的体积V;
D.从溢水杯中取出石头直接放在已调好的天平上测出质量为m;
E.石头的密度为ρ=$\frac{m}{V}$.
方案二:实验器材:石头、细线、水、烧杯、弹簧测力计
实验步骤:
A.用细线拴住石头,挂在测力计的下端,读出测力计的读数为G;
B.用测力计拉着石头,把石头浸没在烧杯中,读出测力计的读数为F;
C.石头的密度为ρ=$\frac{G}{G-F}$ρ
小刚完成实验后发现,两次实验测出石头密度相差很大.请你分析,小刚的方案一存在错误,造成测量值偏大(选填“大”或“小”)了,原因是烧杯往量筒倒水时,烧杯中有残留的水或测石块质量时石块上沾有水.(答出一种即可)

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3.抽水蓄能电站是利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库,在电力负荷高峰期再放水至下水库发电的水电站,又称蓄能式水电站,它可将电网负荷低时的多余电能,转变为电网高峰时期的高价值电能,还适于调频,调相,稳定电力系统的周波和电压,且宜为事故备用,还可提高系统中火电站和核电站的效率.天荒坪抽水蓄能电站位于浙江省安吉县境内,接近华东电网负荷中心.
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(2)该蓄能电站每天可发电5h,如果一天的发电量由热电转换效率为30%的热电厂来提供,需要消耗多少煤?(煤的热值q=3.0×107J/kg)

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20.平直公路上的甲,乙两辆汽车,在相同功率作用下匀速行驶,如果在相同时间内通过的路程之比为3:2,则甲与乙(  )
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(1)在实验框(图丙)中画出金属块在水中受力的示意图.
(2)如果直接用手向上拉,在金属块露出水面前,金属块所受到的拉力是多大?(忽略水的粘带阻力)
(3)若该金属块未拉出水面时,人所施加的拉力是85N,求拉出水面后滑轮组的机械效率.(写出解题思路并解答)

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