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14.如图所示是家庭常用的电热水壶及铭牌的部分数据,请认真阅读后解答下列问题:
(1)该电热水壶正常工作时的电流是多少?
(2)将温度为20℃的一壶冷水,加热到100℃,需吸收多少热量?[c=4.2×103J/kg•℃]
(3)电热水壶正常工作时,烧开该壶水需要6min,则它消耗了多少电能?
(4)电热水壶加热时的热效率.

分析 (1)电热水壶正常工作时的功率和额定功率,根据P=UI求出电流;
(2)已知热水壶的容积可求得水的质量,已知水的初温和末温,根据Q=cm△t可求得烧开一壶水需要吸收的热量;
(3)根据P=$\frac{W}{t}$求出烧开一壶水需要消耗的电能;
(4)根据η=$\frac{Q}{W}$×100%可求得电热水壶加热时的热效率.

解答 解:(1)电热水壶正常工作时的功率P=1000W,电压U=220V,
由P=UI可得,电热水壶正常工作时的电流:
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1000W}{220V}$≈4.5A;
(2)V=1L=0.001m3,由ρ=$\frac{m}{V}$可得,
电热水壶中水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×0.001m3=1kg,
将温度为20℃的一壶冷水,加热到100℃,需吸收的热量Q=cm△t=4.2×103J/kg•℃×1kg×(100℃-20℃)=3.36×105J;
(3)由P=$\frac{W}{t}$可得,烧开一壶水需要消耗的电能:
W=Pt=1000W×6×60s=3.6×105J.
(4)电热水壶加热时的热效率η=$\frac{Q}{W}$×100%=$\frac{3.36×1{0}^{5}J}{3.6×1{0}^{5}J}$×100%≈93%.
答:(1)该电热水壶正常工作时的电流是4.5A;
(2)将温度为20℃的一壶冷水,加热到100℃,需吸收3.36×105J热量;
(3)电热水壶正常工作时,烧开该壶水需要6min,则它消耗了3.6×105J电能;
(4)电热水壶加热时的热效率为93%.

点评 本题考查了电功率公式、热量公式、电功的计算公式的灵活运用,明白电热水壶铭牌的含义是关键.

练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题

1.小冬利用压力传感器、电磁继电器、光敏电阻等元件,设计了一个机动车超载自动拍照电路.当有车辆通过时光控开关会自动闭合,若车辆超重时,压力开关会闭合,使摄像系统电路接通,可自动拍摄超重车辆号牌.下列有关说法正确的是(  )
A.机动车驶过埋有压力开关的路口,摄像机就会自动拍摄
B.只要光控开关接收到车辆驶过信息,摄像机就会自动拍摄
C.当光控开关和压力开关都闭合时,摄像机才会自动拍摄
D.若将光控开关和压力开关并联,也能起到相同的作用

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

5.在测定小灯泡的电阻和额定功率的实验中,有器材:电阻约为10Ω的小灯泡一只,量程3V的电压表一个,开关一个,滑动变阻器一个,电源电压3V,导线若干.另可供选择的电流表有:
A.量程为100mA的电流表;
B.量程为0.6A的电流表;
C.量程为3A的电流表.
(1)为保证测量比较准确,电流表应选B.
(2)实验的电路图如图1所示,图1中甲是电流表.连接电路时,开关应断开.
(3)根据电路图连接好实物后,闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,而电压表示数接近3V,取下灯泡,两表的示数仍不变,出现故障的原因可能是灯泡断路.
(4)故障排除后,开始进行实验,根据测出的数据,画出了电流、电压的关系图象(如图2),由此可判断小灯泡灯丝的电阻随电压的增大而增大,原因是灯丝的电阻随温度的升高而增大.

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科目:初中物理 来源: 题型:填空题

2.如图所示的电路中,S1闭合S2断开时,甲、乙是电流表,I:I=1:3,此时电路的总功率为P1,通过R1和R2电流之比为I1:I2=2:1;当S1、S2都闭合时,甲、乙是电压表,此时电路的总功率为P2,甲乙电压表示数之比U:U=3:2,总功率之比P1:P2=9:2.

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

9.在“探究电流跟电压的关系”的实验时,同学们设计了如图1电路,其中R为定值电阻.

(1)根据图1的电路,用笔画线将图2实物电路连接完整;
(2)电路连接后,闭合开关,电压表、电流表均有示数,但无论怎样调节滑动变阻器的滑片,两电表示数均保持不变,其原因可能是变阻器同时接了下面两个接线柱(或变阻器同时接了上面两个接线柱)(写出一个即可);
(3)如表是某同学实验时记录的数据,由此可得出的结论是:保持电阻不变时,导体中的电流跟导体两端电压成正比.
电阻/? 5
电压/V1.02.03.0
电流/A0.20.40.6

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

19.王飞家新安装了一台容积为0.5m3的太阳能热水器,加满水后,经过4h阳光的照射,水温由原来的20℃升高到了50℃.问:在这4h内水吸收了多少热量?若这些热量由效率为30%的火炉燃烧焦炭来提供,则需要燃烧多少千克焦炭?[水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃)、焦炭的热值q=3×107J/kg].

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

6.如图所示,使用如图甲所示的实验器材来测定小灯泡的电功率,已知小灯泡的额定电压2.5伏.

(1)画出实验电路图.
(2)把图甲中所有的实验器材连接起来,构成实验电路(注意:a.连线不得交叉,b.使用滑动变阻器要求把A、D接线柱连入电路).
(3)电流表用0~0.6A挡,电压表使用0~3V挡,电键闭合后,它们的指针如图乙所示,可知道通过小灯泡的电流为0.28A,它两端的电压为2V,此时灯泡消耗的功率为0.56W,其电阻值为7.14Ω.为了使小灯泡正常发光,滑动变阻器的滑动触头应向右方向移动,它的额定功率为0.875W(小灯泡电阻不变).

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科目:初中物理 来源: 题型:填空题

3.图中小磁针静止时在通电螺线管旁,根据通电螺线管的S极,请你在图上标明:
(1)磁感线方向.
(2)把小磁针b的N极涂黑.
(3)标出电源的正负极.

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科目:初中物理 来源: 题型:填空题

4.小明在“测滑轮组机械效率”的实验中,用如图1所示的滑轮组进了三次实验,实验数据如下表:
实验次数物重G/N物体上升的高度h/cm测力计的示数F/N测力计移动的距离s/cm
1632.59
2652.517
3682 524

(1)分析表中数据,回答以下问题:表中有一个数据的记录是错误的,错误的数据是17.滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关.
(2)小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验,如图2所示.
小红多使用一个滑轮,目的是为了改变用力方向;当这两位同学使用各自的滑轮组把相同的重物提升相同高度时,若忽略绳重及摩擦,它们所用滑轮组的机械效率相同(选填“相同”或“不相同”).
(3)小强则用图3所示的装置匀速提升钩码,并做了如下实验记录
钩码重G(N)钩码上升高度h(m)测力计拉力F(N)测力计移动距离s(m)
20.10.40.3
如果你对该同学的实验记录进行有关分析,就会发现他的实验结果是违背物理规律的,其表现在于:机械效率超过100%.图4是测力计的放大图.结合图你会发现导致实验结果违背物理规律的原因.其原因是测力计拉力读数错误(或看错测力计分度值).
纠正错误后,可计算该滑轮组的机械效率为83.3%.

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