额定频率 | 50Hz | 环境温度 | 10℃~38℃ |
加热功率 | 550W | 环境湿度 | ≤90% |
额定电压 | 220V | 制热水能力 | ≥90℃5L/h |
分析 (1)根据P=UI求出加热状态下的电流;
(2)根据ρ=$\frac{m}{V}$求出水的质量,根据Q吸=cm(t-t0)求出水吸收的热量;再根据W=Pt求出加热时消耗的电能,根据η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$求出加热效率;
(3)当开关S闭合时,电阻R1短路,电路中只有R2,R2两端电压等于电源电压,此时R2消耗的功率最大,电功率P2=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{2}}$,饮水机处于加热状态;当开关S断开时,电阻R1与R2串联,饮水机处于保温状态,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流,再根据P=I2R表示出保温功率;根据保温时的功率是加热时功率的一半得出等式即可得出R1和R2的比值.
解答 解:(1)由P=UI得该饮水机正常工作时的电流:
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{550W}{220V}$=2.5A;
(2)由ρ=$\frac{m}{V}$得水罐中水的质量:
m=ρV=1×103kg/m3×1×10-3m3=1kg,
水罐中的水吸收的热量:
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(98℃-28℃)=2.94×105J,
饮水机工作10min消耗的电能:
W=Pt=550W×600s=3.3×105J,
该饮水机加热时的效率:
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{2.94×1{0}^{5}J}{3.3×1{0}^{5}J}$×100%≈89.1%
(3)当S闭合时,R1短路,R2两端的电压等于电源电压,此时饮水机处于加热状态,
则电功率P2=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{2}}$,
当S断开时,R1与R2串联,此时饮水机处于保温状态,
串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
根据欧姆定律可得,电路中的电流:
I=$\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}}$,
则保温功率:
P2′=I2R2=($\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}}$)2R2,
因为P2=4P2′,
所以$\frac{{U}^{2}}{{R}_{2}}$=4($\frac{U}{{R}_{1}+{R}_{2}}$)2R2,
解得:$\frac{{R}_{1}}{{R}_{2}}$=$\frac{1}{1}$.
答:(1)在加热状态下,饮水机正常工作时电路中的电流是2.5A.
(2)热水罐中的水吸收的热量为2.94×105J,该饮水机加热状态时的效率为89.1%.
(3)如果要使饮水机在保温状态时的功率是加热状态时的四分之一,则R1与R2的比值是1:1.
点评 本题综合考查了学生对电功率公式及其变形式、吸热公式、热效率公式的掌握和应用,掌握电功率公式及其变形式是解答本题的关键.本题有一定的难度,难度在于第(3)问,要根据题意选择合适的电功率公式,然后根据公式和题中的功率比值去分析求解,从而最终得到电阻的比值.
科目:初中物理 来源: 题型:解答题
L/cm | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 |
R/Ω | 2.1 | 2.8 | 3.5 | 4.2 | 4.9 | 5.6 |
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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. | 同学间可以通过言语相互沟通,说明声音携带能量 | |
B. | 声音从空气传到水中后,传播速度将变小 | |
C. | 能区分不同同学说话的声音,是因为他们发出声音的音色不同 | |
D. | 在中考期间,考场周围的汽车禁鸣喇叭,是为了在传播过程中减弱噪声 |
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科目:初中物理 来源: 题型:解答题
实验目的 | 鉴别一工艺品是否铜做的 | ||
实验器材 | 天平、量筒、工艺品、祛码盒、装有适量水的容器、细线、实心铜块 | ||
实验原理 | ρ=$\frac{m}{V}$ | ||
实验步骤 | ①测出工艺品的质量m,如图1所示 ②A、B两量筒分别装上30mL ③把工艺品放入A量筒,如图2. ④把与工艺品相同质量的实心铜块放入B量筒,如图3. | ||
数据记录 | 工艺品的质量m/g | 工艺品的体积v/cm3 | 工艺品的密度ρ/(kg/m3) |
89 | 14 | 6.4×103 | |
实验分析 | ⑤由上述实验可知该工艺品的体积比铜块的体积大,密度比铜的密度小(选填“大”、“小”). 由上述实验可知该工艺品的体积此结论是否可靠?为什么?不可靠;物体可能是空心的 |
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科目:初中物理 来源: 题型:多选题
A. | 灯泡开关 | B. | 灯泡连接线a | ||
C. | 三线插座连接线e | D. | 三线插座连接线d、c |
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 人每分钟心跳大约是70次左右 | |
B. | 客运汽车高速公路上平均速度约80m/s | |
C. | 教室门高约2200mm左右 | |
D. | 苏州一年中最高气温约为40℃左右 |
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
机械设备 | 机械效率 |
喷气发动机 | 16%-24% |
电动起重机 | 40%-50% |
汽油机 | 22%-27% |
柴油机 | 28%-30% |
抽水机 | 60%-80% |
A. | 电动起重机提升重物时,支持力对重物做的功是总功 | |
B. | 电动起重机提升重物时,电动机做的功是有用功 | |
C. | 抽水机的额外功跟总功的比值最小 | |
D. | 柴油机的机械效率比起重机小,因此柴油机做功比较慢 |
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科目:初中物理 来源: 题型:解答题
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