【题目】小明家电热水器的简化电路图如图所示,S1是手动开关,置于热水器水箱外部;S2是温控开关,置于热水器水箱内部.当水温低于40℃时自动闭合,达到40℃时自动断开;R1和R2均为用来加热且阻值不变的电热丝.使用时,手动闭合开关S1,电热水器开始工作.电热水器部分参数如表所示:
额定电压 | 220V |
频率 | 50Hz |
保温功率 | 220W |
加热功率 | 1980W |
水箱容量 | 50L |
设定温度 | 40℃ |
(1)电热丝R1的阻值是多少?
(2)加热时流过电热丝R2的电流是多少?
(3)假设将初温20℃的一满箱水加热至设定温度用了50min,则电热水器的效率是多少?[水的比热容为4.2×103J/(kg℃),ρ水=1.0×103kg/m3].
【答案】(1)电热丝R1的阻值是220Ω;
(2)加热时流过电热丝R2的电流是8A;
(3)假设将初温20℃的一满箱水加热至设定温度用了50min,则电热水器的效率是70.7%.
【解析】试题分析:(1)当开关S1闭合时,热水器处于保温状态,利用P=求出电热丝的电阻;
(2)当两开关都闭合时,两电阻并联处于加热状态,结合保温状态下的功率,求出R2在加热状态时的功率,利用P=UI求出通过的电流;
(3)先利用密度公式求出水的质量,再利用吸热公式求出水吸收的热量;对比消耗的电能求出效率.
解:(1)当只有S1闭合时,R1单独工作,用电器处于保温状态,
由P=可得:R1===220Ω;
(2)当两开关都处于闭合状态时,两电阻并联,处于加热状态,
R2的功率为P2=P﹣P1=1980W﹣220W=1760W,
由P=UI可得电热丝R2的电流是:
I2===8A;
(3)由ρ=得:
m=ρV=1.0×103kg/m3×50×10﹣3m3=50kg,
水吸收的热量为:
Q=cm△t=4.2×103J/(kg℃)×50kg×(40℃﹣20℃)=4.2×106J
由P=可得消耗的电能为:
W=Pt=1980W×50×60s=5.94×106J
热水器的效率为:
η=×100%=×100%≈70.7%.
答:(1)电热丝R1的阻值是220Ω;
(2)加热时流过电热丝R2的电流是8A;
(3)假设将初温20℃的一满箱水加热至设定温度用了50min,则电热水器的效率是70.7%.
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【题目】在足球场上,优秀运动员的脚踢在球的恰当的位置,球会划过一道弧线飞转过守门员而使球进入球门,这就是所谓的“香蕉球”.这里的:“恰当的位置”,从力的三要素分析是指力的( )
A.大小
B.方向
C.作用点
D.以上都是
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【题目】“闻其声而知其人”,这主要是依据声音的____________特征,“轻声细语”主要是描述声音的_____________特征,“禁止鸣笛”是在________________减弱噪声。
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【题目】根据你对生活中物理量的认识,下列数据中最接近生活实际的是( )
A. 中学生的课桌高约为1.5m
B. 一只苹果的质量大约100g
C. 人的正常步行速度5m/s
D. 物理课本的重力约30N
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【题目】当喇叭响起“我和你,心连心,共住地球村…”的男声演唱时,小周和小杨齐声说:“是刘欢在演唱!”他们作出判断的依据是:不同演员声音的( )
A. 音调不同 B. 响度不同 C. 音色不同 D. 声速不同
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【题目】晓雯将几滴蓝墨水滴入如图甲所示的两杯水中.观察到整杯水变蓝.这种现象说明 , (选填“热水”或“冷水)变蓝更快.如图乙是比较一定量的水和酒精混合后总体积大小的实验,考虑水和酒精的 (填物质的物理属性名称)不同,实验中应先注入的是 ,混合后水和酒精的体积变小,说明 ,同时间接地说明了分子间存在 .
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【题目】小华利用如图甲所示器材“探究二力平衡的条件”
(1)将卡片上的两根线跨放在支架的滑轮上,并在两个线端分别挂上钩码,使作用在卡片上的两个拉力方向相反,且在一条直线上.当卡片平衡时,从钩码质量可知:卡片两边所受的拉力 .
(2)为了探究使物体平衡的两个力是否必须在同一直线上,可用手 (下压/翻转/旋转)平衡的小卡片,松手后观察小卡片是否能保持平衡.
(3)在卡片平衡时,用剪刀将卡片从中间剪开,并观察随之发生的现象.由此可以得到二力平衡的又一个条件是 .
(4)如果完全忽略摩擦等因素的影响,用手指水平向右轻弹一下原本静止在滑轮之间某处的小卡片(钩码始终不着地),则小卡片离开后手指后将作 (加速/减速/匀速)直线运动,直至碰上右侧的滑轮.
(5)在探究同一问题时,小明将小车放在水平桌面上,设计了如图乙所示的实验.当他在小车左端挂上2N的钩码,右端挂上1.5N的钩码时,小车静止,此时小车受到的 (选填“可能是”“一定是”“一定不是”)平衡力.他翻阅课本发现这个现象与二力平衡条件不完全相符,你认为产生此现象的原因可能是 力的存在,小车受到的这个力大小应该是 N,方向 .
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【题目】小红拎起水壶向她家的暖水瓶中灌开水,客厅里的妈妈提醒她:“小红,快满了!”小红问:“你怎么知道快满了?”妈妈说:“听出来的.”小红大惑不解.请你做一做实验,把声音的变化特点表述出来,并解释发出这种声音变化的原因_____.
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