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    15．进入冬季，我市各中小学在校园内都安装了电热饮水设备．如图甲是某校电热饮水器，已知该饮水器内部电路主要由电热丝构成，图乙是其铭牌．请根据图中提供的信息，解答下列问题：

    （1）为安全起见，该设备使用的插座应选用图丙中哪一个？说明理由；
    （2）请计算该饮水器正常工作时，内部电热丝的电阻；
    （3）该饮水器内装满水后通电加热，水温由10℃升高到100℃，这些水吸收的总热量是多少？若饮水器的电热转化效率为90%，问需加热多长时间？

    分析 （1）三孔插座中多出的一个孔是用来接地线的，当家用电器漏电时，可以使漏电通过地线，流入大地，防止触电事故的发生；
    （2）该饮水器正常工作时的功率和额定功率相等，根据P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出电热丝的电阻；
    （3）知道水的体积，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=$\frac{W}{t}$求出加热时间．

    解答 解：（1）为了防止家用电器漏电、造成触电事故，必须使电热水器的外壳与大地相连接，所以插头应选用图A中的三孔插头；
    （2）由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，该饮水器正常工作时电热丝的电阻：
    R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（220V）^{2}}{3000W}$≈16.13Ω；
    （3）水的体积：V=30L=30dm3=0.03m3，
    由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的质量：
    m=ρV=1.0×103kg/m3×0.03m3=30kg，
    水吸收的热量：
    Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×30kg×（100℃-10℃）=1.134×107J，
    由η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%可得，消耗的电能：
    W=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{1.134×1{0}^{7}J}{90%}$=1.26×107J，
    由P=$\frac{W}{t}$可得，加热时间：
    t′=$\frac{W}{P}$=$\frac{1.26×1{0}^{7}J}{3000W}$=4200s．
    答：（1）A；如果电器内部绝缘体老化或损坏，电就可能传到金属外壳上，所以有金属外壳的用电器，金属外壳必须接地；
    （2）该饮水器正常工作时，内部电热丝的电阻为16.13Ω；
    （3）该饮水器内装满水后通电加热，水温由10℃升高到100℃，这些水吸收的总热量是1.134×107J，若饮水器的电热转化效率为90%，问需加热4200s．

    点评 本题是一道电学与热学的综合应用题．与生活相连，使学生觉得学了物理有用，且加强了学生的节能环保的意识，计算时注意单位的统一．

    练习册系列答案
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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    5．某同学用天平测量一块金属块的质量，天平平衡时使用的砝码和游码在标尺上的位置如图所示，则金属块的质量是（　　）
    A．171.3B．171.3gC．171.6D．171.6g

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    6．在“测量小灯泡电功率”的实验中，所用电源电压为6V且保持不变，小灯泡的额定电压为3.8V．

    （1）请用笔画线代替导线将图甲中未完成的电路连接完整（导线不能交叉）；
    （2）闭合开关，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都不亮，电压表的示数接近电源电压，电流表示数很小，则故障的原因可能是灯泡断路；
    （3）排除故障后，调节滑动变阻器，观察到电压表示数为3V，为了测置小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向右（选填“左”或“右”）端调节；调节好后，观察到电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为1.14W．

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    3．验电器的工作原理是同种电荷相互排斥．与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，若将这根玻璃棒接触某个已经带电的验电器，验电器金属箔张开角度增大，则该验电器原来带正电荷．

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    10．如图所示的电路中，电源电压相等且保持不变．同时闭合S甲、S乙，电流表A1、A2的示数相同；再断开图甲中S甲，电流表A1的示数是A2示数的0.8倍．下列关于电阻R1、R2和R3的大小关系正确的是（　　）
    A．R1＞R2＞R3B．R2＞R1＞R3C．R3＞R1＞R2D．R3＞R2＞R1

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    科目：初中物理 来源： 题型：作图题

    20．如图所示，一只小磁针的右端为N极，请在图中标出磁感线的方向，并用笔画线代替导线把螺线管绕好．

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    7．如图所示电路中电源电压不变，当S闭合，且滑片P向右滑动时，各电表示数的变化情况是（　　）
    A．A1表读数变小B．A2表读数变大C．V1表读数变小D．V2表读数变大

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    4．“漂移”是一种高难度的汽车表演项目．有一种“漂移”方法如下：当汽车在水平地面上行驶时，车对地面的压力和地面对车的支持力不是 （填“是”或“不是”）一对平衡力，此时突然刹车，但汽车仍要向前运动，这是由于汽车具有惯性．同时转动方向盘，汽车急转弯，这是摩擦力改变了汽车的运动状态．该过程中车胎温度升高，这主要是通过做功的方式改变了车胎的内能．

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

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