精英家教网 > 初中物理 > 题目详情
20.如图是一种煲汤用的电热锅工作原理图,调节切换开关可以使电热锅处于“关、高温、自动、保温”四种工作状态,其中控温器的作用是每当水沸腾后能自动断电一段时间,等锅内汤水温降低到一定温度后又能自动接通电路,继续对汤水加热.当电热锅处于保温状态时,由于发热电阻功率较小,不论通电多长时间,都不能使锅内的汤水沸腾,电热锅的部分参数如表所示,求:
容积4.5L
额定电压220V
保温功率80W
加热功率500W
(1)加热电阻R1与保温电阻R2的阻值;
(2)该电热锅处于高温档正常工作42min时消耗多少电能?
(3)该电热锅处于高温档正常工作42min使4.5L的水温度升高54℃,那么电热锅的加热效率为多少?[c=4.2×103J/(kg•℃)].

分析 (1)电热锅加热时电路为R1的简单电路,电热锅保温时电路为R2的简单电路,根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$分别求出两电阻的大小;
(2)电热锅处于高温档正常工作时的功率和额定功率相等,根据P=$\frac{W}{t}$求出消耗的电能;
(3)知道水的体积,根据ρ=$\frac{m}{V}$求出水的质量,根据Q=cm△t求出水吸收的热量,利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出电热锅的加热效率.

解答 解:(1)电热锅加热时,电路为R1的简单电路,
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得,加热电阻R1的阻值:
R1=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{加热}}$=$\frac{(220V)^{2}}{500W}$=96.8Ω;
电热锅保温时,电路为R2的简单电路,则保温电阻R2的阻值:
R2=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{保温}}$=$\frac{(220V)^{2}}{80W}$=605Ω;
(2)该电热锅处于高温档正常工作42min时消耗的电能:
W=P高温t=500W×42×60s=1.26×106J;
(3)水的体积:
V=4.5L=4.5dm3=4.5×10-3m3
由ρ=$\frac{m}{V}$可得,水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×4.5×10-3m3=4.5kg,
水吸收的热量:
Q=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×4.5kg×54℃=1.0206×l06J,
电热锅的加热效率:
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{1.0206×1{0}^{6}J}{1.26×1{0}^{6}J}$×100%=81%.
答:(1)加热电阻R1与保温电阻R2的阻值依次为96.8Ω、605Ω;
(2)该电热锅处于高温档正常工作42min时消耗1.26×106J的电能;
(3)电热锅的加热效率为81%.

点评 本题考查了电功率公式、电功公式、吸热公式、密度公式、效率公式的应用,根据题意判断出电热锅工作状态对应的电路是关键.

练习册系列答案
相关习题

科目:初中物理 来源: 题型:解答题

10.小王家中有一电热水壶,铭牌上标有“220V   2200W”字样,壶中装有1.5kg、20℃的水,通电8.4min壶内的水沸腾(1标准大气压下),若电热水壶产生热量的一半被水吸收.请问:
(1)水吸收的热量是多少?〔c=4.2×103J/(kg•℃)〕
(2)电热水壶工作时的实际功率是多少?
(3)若小王家只有该电热水壶工作,他家中标有“2000r/kW•h”字样的电能表的表盘转了多少圈?

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:解答题

11.如图所示,请标出图中电源的正负极、小磁针的N极和磁感线的方向.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:解答题

8.如图所示的晾衣装置,每个滑轮重均为0.5N,晾衣杆重4N,体重为500N的小明站立在水平地面,要提升总质量为5.6kg的三件衣服,他以拉力F竖直向下匀速拉动绳的自由端,此时小明对地面产生的压强为1.2×104Pa,在2s内,他将绳的自由端匀速竖直下拉了1m.已知小明双脚与地面的接触面积为400cm2.g取10N/kg,求:
(1)小明通过滑轮组拉衣服时对地面的压力;
(2)拉力F的功率:
(3)滑轮组提升衣服的机械效率.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:解答题

15.作图 

(1)图1中的OA是一根能绕O转动的杠杆,请在图中作出力F的力臂和重物G所受重力的示意图.
(2)如图2所示,一束光射向凸透镜经折射后射到一个平面镜上.请在图中画出射向凸透镜的这束入射光和经平面镜反射的光路,并标出反射角的度数.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:解答题

5.如图所示,金属小球重10N,浸没在装有水的容器底部,试在图中画出其所受重力的示意图

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:解答题

12.目前,小汽车越来越多地走进了千家万户,但随之而来的是环境和能源危机问题.因此电动汽车是未来发展的必然趋势,它既环保,又经济.设一辆用汽油为燃料的小汽车,以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶100km所消耗的汽油10L,小汽车发动机效率为25%.
(1)求10L汽油完全燃烧所释放的热量(汽油的热值q=4.6×107J/kg,汽油的密度ρ=0.8×103kg/m3
(2)求汽车发动机的实际功率;
(3)若采用同样大输出功率的电机驱动该汽车,并以相同的速度行驶100km,用户充电电源需供给的电能为多少?并计算说明两种动力耗能费用谁更经济?[设充电电源电机输出机械能的能量转化效率为95%,电价0.6元/(kW•h),油价7元/L].

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:选择题

9.如图,三个高度和直径都相同的实心木制圆柱体放在水平面上,当把图中阴影部分切除后,其余部分对水平面的压强依次为pA、pB、pC,则(  )
A.pA>pB>pCB.pB>pA>pCC.pA<pB<pCD.pB<pA<pC

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:解答题

10.在学校科技月活动中,科技小组的同学设计了一个小型锅炉,其部分结构如图所示.下面是对锅炉结构的介绍:调控水箱高1.5m,其中带有浮球C的横杆ODC(C为浮球的中心)能绕O点转动,DC=28cm,OD=2cm;“T”型阀门B下部不计粗细的直杆与ODC杆相连,ODC杆处于水平时阀门B堵住进水口;圆柱体A是锅炉的安全阀,其底面积为10cm2,加热过程中安全阀堵住出气孔,调控水箱与锅炉体始终连通,当锅炉内气压超过1.2×105Pa时,圆柱体A被顶起,排出部分蒸汽.已知外界大气压为1.0×105Pa,不考虑阀门B、横杆OC及浮球受到的重力,g取10N/kg.根据以上介绍和已知条件解决下列问题
(1)为保护锅炉安全,圆柱体A的重力不能超过多少;
(2)若“T”形阀门B受到向下的压力为30N,ODC杆处于水平平衡,此时浮球C浸入水中体积是多少;
(3)按照这个设计,在锅炉加热后,将出现一些问题,请你通过计算说明.

查看答案和解析>>

同步练习册答案