额定电压 | 220V |
热水壶容量 | 2 L |
加热时功率 | 2000W |
频率 | 50Hz |
分析 (1)已知电热水壶的额定电压和加热功率,根据公式R=$\frac{{U}^{2}}{P}$可求电热水壶的电阻;
(2)知道热水壶的容积(装满水的体积),利用密度公式求水的质量,利用吸热公式Q吸=cm△t可求水吸收的热量(有用能量);
(3)该电热水壶的效率,求出消耗的电能,利用W=Pt求出烧开这壶水需要的时间;
(4)电压较低时的功率为实际功率,根据公式 P实=$\frac{{{U}_{实}}^{2}}{R}$求实际电压.
解答 解:(1)根据公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知,该电热水壶的电阻:R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{{(220V)}^{2}}{2000W}$=24.2Ω;
(2)水的体积:
V=2L=2×10-3m3,
水的质量:
m=ρV=1×103kg/m3×2×10-3m3=2kg,
水吸收的热量:
Q吸=cm△t=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J;
(3)W电=Pt=2000W×4.5×60s=5.4×105J,
因为η=$\frac{{Q}_{吸}}{{W}_{电}}$;
所以消耗的电能W电=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{6.72{×10}^{5}J}{80%}$=8.4×105J;
根据W电=Pt可得需要的时间为t=$\frac{{W}_{电}}{P}$=$\frac{8.4{×10}^{5}J}{2000W}$=420s.
(4)电热水壶实际功率:P实=$\frac{{{U}_{实}}^{2}}{R}$;
该电热水壶的实际电压是U实=$\sqrt{{P}_{实}R}$=$\sqrt{1620W×24.2Ω}$=198V.
答:(1)该电热水壶正常工作时的电阻为24.2Ω;
(2)当电热水壶装满水后,从20℃加热到100℃,水吸收的热量为6.72×105J;
(3)烧开这壶水需要420s;
(4)该电热水壶的实际电压是198V.
点评 本题考查用电器电阻、水吸收热量、用电时间和实际功率的计算,本题关键:一是从铭牌得出相关信息,二是各公式及其公式变形的灵活运用.
科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 两边的树木 | B. | 铁轨 | C. | 地面 | D. | 火车 |
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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:多选题
A. | 铅笔芯是导体 | B. | 橡皮和铅笔芯都是导体 | ||
C. | 塑料尺和铅笔芯都是绝缘体 | D. | 塑料尺、橡皮和玻璃都是绝缘体 |
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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. | 所有的热机都用汽油作燃料 | |
B. | 汽车排出的尾气都是有毒气体 | |
C. | 热机的大量使用会造成环境污染 | |
D. | 热机所产生的噪声,可以被热机上的消声器完全消除 |
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科目:初中物理 来源: 题型:解答题
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