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如图所示,是用温度传感器测量得到的家庭用电开水壶在加热和冷却过程中温度随时间变化的图线,已知壶内盛有1kg水.请根据图线并通过计算回答下列问题
(1)在实际加热过程中,电开水壶消耗的电功率P1与水每秒净吸收的热量P2(即水的实际吸热功率)相比较,P1______P2(填“大于”、“等于”或“小于”),主要是因为______.
(2)在从t1=1000s至t2=1300s的冷却过程中,求水散失的热量和平均散热功率P3(即每秒散失的热量).
(3)如果此时(即水温在80℃-84℃之间)需要给电开水壶加装自动保温加热器,补偿此时的热量散失,则自动保温器的功率和电阻是多少?(设:家庭电路的电压不变)灵敏程度的影响,请你帮他们设计一个实验方案.

解:(1)在电加热过程中,水在吸收热量的同时不断地向外散失热量,
所以电功率P1大于水的实际吸热功率P2
(2)在时间t=t2-t1=300s内,水散热冷却,水散失的热量为
Q=mc△t=4.2×103J/(kg?℃)×1kg×(84℃-80℃)=1.68×104J;
水的散热功率为P===56W.
(3)要保持水温度不变,自动保温器的功率P与水的散热功率应相等P,所以P=P=56W.
自动保温器的电阻R1==864.3Ω.
答:(1)大于;在电加热过程中,水在吸收热量的同时不断地向外散失热量.
(2)水散失的热量是1.68×104 J;平均散热功率是56W.
(3)自动保温器的功率是56W,电阻是864.3Ω.
分析:(1)电开水壶工作的同时,有一部分热量向外散失,消耗的电能并不是全部转化为热能.
(2)由图象求出在所给时间内,水温度的变化量,利用热量公式Q=mc△t求出水散失的热量,再利用公式P=求出水的散热功率.
(3)加装自动加热控制器就是为了防止水的热量散失,保温时的电加热功率应等于水的散热功率;已知电源电压U,自动保温器的功率P,由R=可求出自动加热器的电阻.
点评:本题考查能量转化和水吸收热量以及散热的问题,关键是要灵活运用各个公式,还要学会分析图象,这是本题的重点,也是以后学习过程中需要注意的问题.
练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:

29、如果一双竹筷和一把不锈钢汤匙一起浸在热水中,数秒钟后用手去接触竹筷和汤匙时,会感到它们的冷热程度不一样.这说明它们传导热的本领是不一样的,那么,不同液体(如水和煤油)传导热的本领是否一样呢?对此,小明进行了探究.他在两个相同的试管中分别装入质量和温度相同的水和煤油,并在水和煤油中分别插入两支温度计,然后将两试管同时放入了100℃的沸水中加热,如图所示.实验时,小明利用温度计和计时器,通过测量得到了试管中水和煤油在不同时刻的温度值,记录的数据如下表所示.小明分析实验数据后得到了正确的结论.[煤油的比热容为C=2.1×103J/(kg℃)]
时间(S) 0 2 4 6 25 90 130
T水(℃) 10 20 40 50 80 95 98
T油(℃) 10 15 27 34 60 85 92
(1)科学探究的过程一般有下列步骤:提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作.小明完成的本次探究过程,采作的探究的步骤有哪些?(请按合理顺序写出)
(2)小明得到的正确结论是什么?
(3)进一步分析表中的数据,你还有什么发现?

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科目:初中物理 来源: 题型:

“热管”是一种导热本领非常强的装置,如图所示,它比铜的导热本领大上千倍.“热管”的结构并不复杂,它是一根两端封闭的金属管,管内壁衬了一层多孔的材料,叫做吸收芯,吸收芯充有酒精或容易汽化的液体.当热管一端受热时,热量会很快传到另一端,这是什么道理呢?
答:“热管”的一端受热时,这一端吸收芯中的液体因吸热而
汽化
汽化
,蒸汽沿着管子由受热一端“跑”到另一端.另一端由于未受热,温度低,蒸汽就在这一端放热
液化
液化
,冷凝的液体被吸收芯吸附,通过毛细作用又回到了受热一端,如此反复循环,就实现了高温部分与低温部分的
热传递
热传递

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科目:初中物理 来源: 题型:阅读理解

如果一双竹筷和一把不锈钢汤匙一起浸在热水中,数秒钟后用手去接触竹筷和汤匙时,会感到它们的冷热程度不一样.这说明它们传导热的本领是不一样的,那么,不同液体(如水和煤油)传导热的本领是否一样呢?对此,小明进行了探究.他在两个相同的试管中分别装入质量和温度相同的水和煤油,并在水和煤油中分别插入两支温度计,然后将两试管同时放人了100℃的沸水中加热,如图所示.实验时,小明利用温度计和计时器,通过测量得到了试管中水和煤油在不同时刻的温度值,记录的数据如下表所示.小明分析实验数据后得到了正确的结论.[煤油的比热容为C=2.1×103J/(kg?℃)]

(1)根据小明实验的数据,你认为水、煤油的传热本领哪个好?
答:
;理由是
水的温度升高的快
水的温度升高的快

(2)对同一种液体而言,它的传热本领有何特征?
答:
热对流比热传导快
热对流比热传导快

(3)不同物质的传热本领一般不同,物质的这一特性在生产、生活中有着较广泛的应用.试举一个利用物质传热本领较弱特征的应用实例:
为了抗冻,自来水管外面一般包的有比较松软的东西,这就是利用了松软的东西之间有空气,而空气导热本领弱,水管不易结冰
为了抗冻,自来水管外面一般包的有比较松软的东西,这就是利用了松软的东西之间有空气,而空气导热本领弱,水管不易结冰

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科目:初中物理 来源: 题型:

(1)根据回声定位的原理,科学家发明了声呐.利用声呐系统,人们可以探知海洋的深度,绘出水下数千米处的地形图.若用超声测位仪向海底垂直发射声波,如图所示,经过4s后收到回波.此处海底的深度为
3000
3000
m.(已知声音在海水中传播速度是1500m/s)
(2)表中记录了几种物质中的声速:
几种物质中的声速(m?s-1
空气(15℃)      340 海水(25℃)    1531
空气(25℃)      346       铜(棒)        3750
软木           500       大理石       3810
    煤油(25℃)      1324       铅(棒)        5000
蒸馏水(25℃)    1497 铁(棒)        5200
请对以上数据进行分析,找出两个关于声音传播规律的信息:
A、
固体、液体和空气都可以传声或声速跟介质的种类和温度有关
固体、液体和空气都可以传声或声速跟介质的种类和温度有关

B、
声音在空气中传播的慢,在液体中快,在固体中最快
声音在空气中传播的慢,在液体中快,在固体中最快

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科目:初中物理 来源:2004年江苏省无锡市中考物理试卷(解析版) 题型:解答题

如果一双竹筷和一把不锈钢汤匙一起浸在热水中,数秒钟后用手去接触竹筷和汤匙时,会感到它们的冷热程度不一样.这说明它们传导热的本领是不一样的,那么,不同液体(如水和煤油)传导热的本领是否一样呢?对此,小明进行了探究.他在两个相同的试管中分别装入质量和温度相同的水和煤油,并在水和煤油中分别插入两支温度计,然后将两试管同时放入了100℃的沸水中加热,如图所示.实验时,小明利用温度计和计时器,通过测量得到了试管中水和煤油在不同时刻的温度值,记录的数据如下表所示.小明分析实验数据后得到了正确的结论.[煤油的比热容为C=2.1×103J/(kg℃)]
时间(S)2462590130
T(℃)10204050809598
T(℃)10152734608592
(1)科学探究的过程一般有下列步骤:提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作.小明完成的本次探究过程,采作的探究的步骤有哪些?(请按合理顺序写出)
(2)小明得到的正确结论是什么?
(3)进一步分析表中的数据,你还有什么发现?

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