某中学各班教室都配有一台饮水机.其加热部分的工作原理电路图如图所示.其中S是一个温控开关.R1为电加热管．S接1时.红灯L1亮.表示饮水机处于加热状态.当水被加热到设定温度时.S自动切换到2位置.绿灯L2亮.表示饮水机处于保温状态．饮水机加热时水箱中0.8kg的水从24℃升高到60℃.所用时间为6min.在此过程中加热管发的热有84%� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 初中物理 > 题目详情

3．某中学各班教室都配有一台饮水机，其加热部分的工作原理电路图如图所示，其中S是一个温控开关，R₁为电加热管．S接1时，红灯L₁亮，表示饮水机处于加热状态，当水被加热到设定温度时，S自动切换到2位置，绿灯L₂亮，表示饮水机处于保温状态．饮水机加热时水箱中0.8kg的水从24℃升高到60℃，所用时间为6min，在此过程中加热管发的热有84%被水吸收．不考虑温度对电阻的影响，不计指示灯L₁、L₂的阻值．求：

（1）0.8kg的水从24℃升高到60℃，水吸收的热量；【已知C_水=4.2×10³J/（kg•℃）】
（2）加热管R₁的阻值；
（3）若在用电高峰时，饮水机两端的电压只有198V，此时将开关处于保温状态时，加热管的功率为64W，则R₂的阻值为多少？

分析（1）已知水的质量和初温、末温以及比热容，根据Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量；
（2）由题意可知，饮水机加热时电路为R₁的简单电路，根据η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出消耗的电能，根据W=UIt=$\frac{{U}^{2}}{R}$t求出加热管R₁的阻值；
（3）由题意可知，饮水机保温时R₁与R₂串联，根据串联电路的电流特点和P=I²R求出电路中的电流，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出R₂的阻值．

解答解：（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×0.8kg×（60℃-24℃）=1.2096×10⁵J；
（2）由题意可知，饮水机加热时电路为R₁的简单电路，
由η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%可得，消耗的电能：
W=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{1.2096×1{0}^{5}J}{84%}$=1.44×10⁵J，
由W=UIt=$\frac{{U}^{2}}{R}$t可得，加热管R₁的阻值：
R₁=$\frac{{U}^{2}t}{W}$=$\frac{（220V）^{2}×6×60s}{1.44×1{0}^{5}J}$=121Ω；
（3）由题意可知，饮水机保温时R₁与R₂串联，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由P=I²R可得，电路中的电流：
I=$\sqrt{\frac{{P}_{1}}{{R}_{1}}}$=$\sqrt{\frac{64W}{121Ω}}$=$\frac{8}{11}$A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，电路中的总电阻：
R=$\frac{U′}{I}$=$\frac{198V}{\frac{8}{11}A}$=272.25Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，R₂的阻值：
R₂=R-R₁=272.25Ω-121Ω=151.25Ω．
答：（1）水吸收的热量为1.2096×10⁵J；
（2）加热管R₁的阻值为121Ω；
（3）R₂的阻值为151.25Ω．

点评本题考查了吸热公式、效率公式、电功公式、串联电路的特点和欧姆定律的应用，分清饮水机加热和保温时电路的连接方式是关键．

练习册系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

13．在探究“电流跟电压、电阻关系”的实验中，某同学连成了如图甲所示的电路后开始实验．

（1）在探究“电流与电压关系”的过程中，滑动变阻器的主要作用是调节电压．通过实验得到上表中的三组数据，分析数据可以得出的结论是电阻一定时电流与电压成正比．
（2）在探究“电流与电阻关系”的过程中，该同学应控制电压不变．实验中该同学用10Ω的定值电阻在电压表3V时读取了电流表的数值，然后将10Ω的电阻更换为20Ω的定值电阻，闭合开关后，下一步的操作应当是调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为3V．
（3）乙、丙两图是该小组在探究过程中根据实验数据绘制的图象，其中表示电阻不变，电流随电压变化的图象是丙（选填“乙”或“丙”）．

查看答案和解析>>

科目：初中物理 来源： 题型：选择题

14．小杰在黄山旅游时看到一块警示牌，上面写有“请不要把装有液体的矿泉水瓶遗留在山上”，他思考了一下觉得除了保护环境卫生外，装有水的矿泉水瓶可能会引起森林大火，因为装有水的矿泉水瓶相当于（　　）

A．

凸透镜

B．

凹透镜

C．

凸面镜

D．

凹面镜

查看答案和解析>>

科目：初中物理 来源： 题型：选择题

11．下列各图中，属于内能转化为机械能的是（　　）

	A．	冷天搓手取暖		B．	水沸腾时出现大量的白雾
	C．	锯木头的锯子发烫		D．	火箭发射升空

查看答案和解析>>

科目：初中物理 来源： 题型：选择题

18．

如图甲所示的电路中，滑动变阻器的滑片P从a端移到b端，定值电阻R₁两端的电压随滑动变阻器R₂阻值变化的图象如图乙所示，下列说法中正确的是（　　）

	A．	电源电压为5V		B．	R₂=20Ω时，电压表示数为4V
	C．	该电路的最大功率为3.6W		D．	P在b端时，电阻R₁的功率为0.2W

查看答案和解析>>

科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

8．

在“探究平面镜成像的特点”实验中，小明用玻璃板、相同的两支蜡烛A及B、刻度尺、白纸等器材进行实验，如图所示．
（1）实验时玻璃板竖直放置在水平桌面上；
（2）实验器材选择相同的两支蜡烛A、B，其目的是为了比较像与物的大小；
（3）用玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃板透明的特点，便于确定像的位置；
（4）实验中使用刻度尺，是为了测量像和物到镜面的距离；
（5）为了说明平面镜中所成的像是实像还是虚像，应采取的具体操作步骤是在蜡烛B位置放置光屏，眼睛直接（直接/透过玻璃）观察；若光屏上没有像，则平面镜所成的像为虚像．
（6）小明在实验过程中，将玻璃板绕00'轴转向自己，发现镜中的像转向自己（选填“转向自己”、“转离自己”或“不动”）．

查看答案和解析>>

科目：初中物理 来源： 题型：计算题

15．

一个实心正方体，体积为1.2×10^-3m³，重为10N，用细线吊着浸入盛水的容器中，有$\frac{1}{3}$的体积露出水面，此时容器中水面的高度为30cm，如图所示，（g=10N/kg）求：
（1）物体受到的浮力？
（2）水对容器底部的压强？
（3）绳子的拉力？
（4）剪断绳子后，物体最终的沉浮情况？（通过计算说明）

查看答案和解析>>

科目：初中物理 来源： 题型：解答题

12．

如图所示为一款有高、低温两档的蒸汽电熨斗电路原理图，R₁、R₂为电热丝，其中R₂=242Ω，水升温并汽化成水蒸气，从而熨烫衣服．
（1）请分析电路图，闭合S₁，当S₂闭合时（选填“闭合”或“断开”），电熨斗处于高温档
（2）电熨斗处于低温档时，正常工作功率为1100W．则R₁的电阻是多大？
（3）电熨斗在高温档状态下正常工作，通电多长时间电路中会产生3×10⁴J的热量？

查看答案和解析>>

科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

20．小明同学拾到一个小金属块，他很想知道这个金属块是什么材料做成的，就把它带回学校利用天平和量筒测定它的密度，具体操作如下：

（1）把托盘天平放在水平桌面上，将游码置于标尺左端的零刻度线处，发现天平如图甲所示，应将平衡螺母向左移动　（选填“左”或“右”），使天平横梁平衡；
（2）用调节好的天平测金属块的质量：天平平衡时，砝码的质量及游码在标尺上的位置如图乙所示，则金属块的质量为78.8g，用量筒测得金属块的体积如图丙所示，则金属块的体积为10cm³，由此可算出金属块的密度为7.88g/cm³；
（3）根据如表密度数据表判断，此金属最有可能是铁块．

物质的密度
物质	密度（kg/m³）
铜	8.9×10³
铁	7.9×10³
铝	2.7×10³

查看答案和解析>>

同步练习册答案

练习册

高中

初中

小学