自动饮水机已经普遍用于车站.学校等公共场所.它的简化电路图如图所示.电热丝电阻分别为R1.R2.请根据铭牌上提供的信息计算．[水的密度ρ水=1×103 kg/m3.水的比热容c水=4.2×103 J/(kg•0C)]饮水机参数热水温度:≥90 0C热胆容积:2L加热功率:1000W保温功率:40W额定电压:220V频率:50Hz(1)若饮水机的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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13．

自动饮水机已经普遍用于车站、学校等公共场所，它的简化电路图如图所示，电热丝电阻分别为R₁、R₂，请根据铭牌上提供的信息计算．【水的密度ρ_水=1×10³ kg/m³，水的比热容c_水=4.2×10³ J/（kg•⁰C）】

饮水机参数

热水温度：≥90 ⁰C

热胆容积：2L

加热功率：1000W

保温功率：40W

额定电压：220V

频率：50Hz

（1）若饮水机的热胆装满水，水温由20⁰C升高到90⁰C需要吸收多少热量？如果饮水机处在“加热”状态正常工作时，电热丝所产生的热量有80%被水吸收，则需加热多长时间？
（2）开关S₁断开时，饮水机处于什么状态（“加热”或“保温”）？
（3）电阻丝R₁的阻值为多少？

分析（1）热胆装满水时水的体积和自身的容积相等，根据m=ρV求出水的质量，根据Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量，根据η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出消耗的电能，利用P=$\frac{W}{t}$求出需要的加热时间；
（2）分析开关闭合、断开时电路总电阻的大小关系，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$比较功率的大小，进一步判断电路所处的工作状态；
（3）根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出两种状态下的总电阻，利用电阻的串联求出电阻丝R₁的阻值．

解答解：（1）热胆装满水时水的体积：
V=2L=2×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可知，水的质量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×2×10^-3m³=2kg，
水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（90℃-20℃）=5.88×10⁵J，
由η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%可得，消耗的电能：
W=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{5.88×1{0}^{5}J}{80%}$=7.35×10⁵J，
由P=$\frac{W}{t}$可知，需要的加热时间：
t′=$\frac{W}{{P}_{加}}$=$\frac{7.35×1{0}^{5}J}{1000W}$=735s；
（2）当S₂闭合、S₁断开时R₁与R₂串联，当开关S₁、S₂都闭合时电路为R₂的简单电路，
因串联电路中总电阻等于各分电压之和，
所以，当S₂闭合、S₁断开时，电路中的总电阻最大，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，电路中的总功率最小，饮水机处于保温状态；
（3）当开关S₁、S₂都闭合时，电路为R₂的简单电路，
则R₂的阻值：
R₂=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{加热}}$=$\frac{（220V）^{2}}{1000W}$=48.4Ω，
当S₂闭合、S₁断开时，R₁与R₂串联，
则电路中的总电阻：
R=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{保温}}$=$\frac{（220V）^{2}}{40W}$=1210Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电阻丝R₁的阻值：
R₁=R-R₂=1210Ω-48.4Ω=1161.6Ω．
答：（1）水温由20℃升高到90℃需要吸收5.88×10⁵J的热量，需加热735s；
（2）开关S₁断开时，饮水机处于保温状态；
（3）电阻丝R₁的阻值为1161.6Ω．

点评本题考查了电功率公式、密度公式、吸热公式、效率公式、电功公式的应用，分清饮水机处于不同状态时电路的连接方式是关键．

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3．

下表是国家对“饮酒驾车”和“醉酒驾车”的界定标准：

饮酒驾车	20毫克/100毫升≤血液中的酒精含量＜80毫克/100毫升
醉酒驾车	血液中的酒精含量≥80毫克/100毫升

白酒、红酒和啤酒中均含有乙醇（俗称酒精），饮酒后酒精可进入人体血液中．请回答下列问题：
（1）饮酒会使人的系统过度兴奋或麻痹抑制，容易引发交通事故．某人饮酒后驾车，被交警发现，经测定其每100毫升血液中酒精含量为93毫克，属于醉酒驾车；
（2）人反应时间的长短可通过图乙所示的方法进行比较：当竖直下落的直尺被捏住位置的刻度值越小（越靠近尺的下端），则说明反应时间越短．为了利用直尺定量测出人的反应时间，可在该直尺的另一面标记了表示反应时间的刻度线及对应刻度值，且每格代表的时间相等，则每格的长度是不相等（选填“相等”或“不相等”）的．（不计空气阻力）
（3）在治理酒后驾车中，酒精检测仪发挥了重要作用．如图甲是酒精检测仪，图乙是检测仪的简化电路图，R₀为定值电阻，R为气敏电阻，该电阻阻值与酒精气体含量的关系如图丙，如果图乙中电流表示数越大，说明司机吹出的气体中酒精含量就越高．

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	A．	小明的方法可行，小波的方法不可行
	B．	小明和小波的方法都可行，但小明的方法好些
	C．	小波的方法可行，小明的方法不可行
	D．	小明和小波的方法都可行，但小波的方法好些

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18．

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（1）小组同学采用下面的方法测量：
①用已调节好的天平测得空烧杯的质量m₀为37.4g；接着把酸奶倒入烧杯中测得烧杯和酸奶的总质量如图甲所示；然后把烧杯中的酸奶倒入量筒中，测出酸奶的体积如图乙所示：则酸奶的密度ρ=1.1g/cm³．
②在交流讨论中，大家觉得这种方法测得的酸奶密度值偏大，其原因是由于将酸奶从烧杯倒入量筒时不能完全倒干净，造成所测体积偏小，从而计算出的密度偏大．
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具体操作过程如下：
①用天平测出小玻璃瓶（含盖）的质量m₀；
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③倒干净水，再1铺内装满酸奶，盖上盖子，用天平：测出瓶和酸奶的总质量m₂
则酸奶密度的计算表达式：$\frac{{m}_{2}-m}{{m}_{1}-m}$•ρ_水．

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