表一:水的沸点T与气体压强P的关系 | ||||||||
T/℃ | 100 | 105 | 110 | 112 | 114 | 116 | 118 | 120 |
P/kPa | 101 | 121 | 143 | 154 | 163 | 175 | 187 | 199 |
表二:电压力锅的铭牌 | ||
额定电压 | 加热功率 | 压强设定值 |
220V | 1000W | 175kPa |
分析 (1)保温时,指示灯和电阻R2串联接入电路,知道保温功率和电源电压,利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求电路总电阻,再根据串联电阻关系求R2的阻值;
(2)根据表二数据可知电压力锅加热时的功率,又已知工作时间,根据公式W=Pt可求消耗的电能,已知电能表每消耗1kW•h的电能,转盘转动600圈,可求现在电能表的表盘转动的圈数;
(3)由表二知,锅内压强设定值p=175kPa,由表一可知锅内温度为116℃,测出闭合开关S1到电路中指示灯亮的时间t,利用W=Pt求消耗的电能(总能量),利用Q吸=cm△t求水吸收的热量(有用能量),再利用效率公式求压力锅的热效率.
解答 解:(1)由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知,保温时电路总电阻:
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{(220V)^{2}}{20W}$=2420Ω,
因为灯泡与R2串联,所用R2的阻值:
R2=R-RL=2420Ω-20Ω=2400Ω;
(2)电压力锅加热状态10分钟消耗的电能:
W=Pt=1kW×$\frac{10}{60}$h=$\frac{1}{6}$kW•h;
则电能表表盘转到的圈数:
n=$\frac{1}{6}$kW•h×600r/kW•h=100圈;
(3)表二知道锅内气体压强设定值p=175kPa、压力锅的功率为1000W,由表一可知此时锅内温度为116℃,测出闭合开关S1到电路中指示灯亮的时间500s;
电力锅消耗的电能:
W电=Pt=1000W×500s=5×105J;
水吸收的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/kg×1kg×(116℃-16℃)=4.2×105J;
压力锅的效率:
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{W}_{电}}$×100%=$\frac{4.2×1{0}^{5}J}{5×1{0}^{5}J}$×100%=84%.
答:(1)保温电阻R2的阻值是2400Ω;
(2)小明家只有电压力锅工作半小时,其间处于加热状态10分钟,则电能表的转盘旋转100圈;
(3)电力锅从开始加热至锅内气压达到设定时的电热效率为84%.
点评 本题为电学和力学综合题,要求灵活运用串联电路电阻的特点、电功率公式、吸热公式、效率公式以及理解电能表参数的含义.
科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 铁块的温度肯定会升高 | |
B. | 肯定有少量的铁块会融化 | |
C. | 肯定有少量的铁水凝固 | |
D. | 铁块和铁水最后的温度仍是铁的熔点 |
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科目:初中物理 来源: 题型:解答题
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 电流表示数变大,灯变暗 | B. | 电流表示数变大,灯变亮 | ||
C. | 电流表示数变小,灯变暗 | D. | 电流表示数变小,灯变亮 |
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科目:初中物理 来源: 题型:解答题
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 此灯发光时的实际功率是25瓦 | |
B. | 此灯在220V电压下消耗的实际功率是25瓦 | |
C. | 此灯接入110V电路中,电灯不发光,则灯丝消耗的实际功率为0 | |
D. | 此灯没接入电路时,灯丝的电阻为0 |
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科目:初中物理 来源: 题型:填空题
电饭锅铭牌数据 | ||
额定功率 | 加热 | 1100W |
保温 | 275W | |
电源 | 220V 50Hz |
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科目:初中物理 来源: 题型:填空题
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