分析 (1)先根据密度的变形公式求出水的质量,然后根据水的比热容、水的初温和末温,利用吸热公式Q吸=cm(t-t0)求出水吸收的热量;
(2)根据W=Pt求出消耗的电能,利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出此过程电热淋浴器的热效率;
(3)根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知,开关S接a时,只有电热丝R1接入电路,此时电开水器处于加热状态;开关S接b时,电热丝R1和R2串联接入电路,此时电开水器处于保温状态,
先根据R=$\frac{{U}^{2}}{P}$求出R1的阻值和R1和R2串联后的总电阻,然后进一步求出R2的阻值.
解答 解:(1)由ρ=$\frac{m}{V}$可知,水的质量:m水=ρ水V=1.0×103kg/m3×50×10-3m3=50kg;
水吸收的热量:Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×50kg×(50℃-20℃)=6.3×106J;
(2)电开水器消耗的电能:W=Pt=5500W×21×60s=6.93×106J;
电开水器的热效率:η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{6.3×1{0}^{6}J}{6.93×1{0}^{6}J}$×100%=90.9%;
(3)开关S接a时,只有电热丝R1接入电路,此时电开水器处于加热状态,其加热功率为P1=5500W;
根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知,R1=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{1}}$=$\frac{(220V)^{2}}{5500W}$=8.8?;
开关S接b时,电热丝R1和R2串联接入电路,此时电开水器处于保温状态,其保温功率为P2=1000W;
根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知,R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{(220V)^{2}}{1000W}$=48.4?;
R2的阻值:R2=R-R1=48.4?-8.8?=39.6?.
答:(1)加热过程中水吸收的热量为6.3×106J;
(2)此过程电开水器的热效率为90.9%;
(3)R2的阻值为39.6Ω.
点评 本题考查了电功率公式、吸热公式、电功公式、效率公式的综合应用,关键是饮水机所处状态的判断.
科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 向右移动横梁右端的平衡螺母 | B. | 向左移动横梁右端的平衡螺母 | ||
C. | 减少天平右盘中的砝码 | D. | 向右移动标尺上的游码 |
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 扩散现象说明分子在不停地做无规则运动 | |
B. | 质子带正电,中子不带电,电子带负电 | |
C. | 酒精和水混合后体积变小说明分子间存在斥力 | |
D. | 宇宙是一个有层次的天体结构系统 |
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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题
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科目:初中物理 来源: 题型:填空题
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 他50m跑步测试成绩一般是30s | B. | 他的身高大约是17dm | ||
C. | 他的体重大约600N | D. | 他洗澡时的水温约38℃ |
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