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    16．某学校教学楼有一额定电压为220V 的电热水器，它的工作电路如图所示，已知电阻R2=217.8Ω，电源电压保持220V不变，当S1、S2均闭合时，电热水器处于加热状态，消耗的功率为2kW．只闭合S1，电热水器处于保温状态．求：
    （1）电阻R1的阻值；
    （2）电热水器处于保温状态消耗的功率；
    （3）电热水器处于加热状态时，将5kg水从18℃加热到98℃所需的时间[不计热损失，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]．

    分析 （1）当S1、S2均闭合时，电路中只有R1工作，由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$解题；
    （2）分析电路，当S1闭合S2断开时，R1与R2串联，此时电路消耗的电功率最小，即处于保温状态，由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$解题；
    （3）根据W=Pt求出电热水器消耗的电能，不计热损失，由Q吸=cm△t求解．

    解答 解：
    （1）当S1、S2均闭合时，电路中只有R1工作，电热水器处于加热状态，
    由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得电阻R1的阻值：
    R1=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{加热}}$=$\frac{（220V）^{2}}{2000W}$=24.2Ω；
    （2）当S1闭合、S2断开时，R1与R2串联，电热水器处于保温状态，
    电热水器处于保温状态消耗的功率：
    P保温=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{串}}$=$\frac{（220V）^{2}}{24.2Ω+217.8Ω}$=200W；
    （3）5kg水从18℃加热到98℃所需的热量：
    Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×5kg×（98℃-18℃）=1.68×106J．
    不计热损失，则电热水器消耗的电能：W=Q吸=1.68×106J．
    由W=Pt可得所需的时间：
    t=$\frac{W}{{P}_{加热}}$=$\frac{1.68×1{0}^{6}J}{2000W}$=840s．
    答：（1）电阻R1的阻值为24.2Ω；
    （2）电热水器处于保温状态消耗的功率为200W；
    （3）电热水器处于加热状态时，将5kg水从18℃加热到98℃所需的时间为840s．

    点评 本题考查的是功率和热量的计算，要正确分析电路，理解串联电路的特点．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    6．如图所示，一个底面积为 20cm2，深度为10cm的杯子装满水，密封后，下列计算正确的是（　　）
    A．水对杯底的压强 100Pa
    B．水对杯底的压力为 2N
    C．当把杯子颠倒过来，水对杯底的压强变小
    D．当把杯子颠倒过来，水对杯底的压力不变

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    7．（1）如图1所示，为了行车安全，公安部门都要求小型客车的驾驶员和前排乘客必须使用安全带，安全带是为了防止紧急刹车时，乘客由于惯性保持原来的运动状态而继续向前，造成伤害．紧急刹车时，人向前运动拉长安全带，人的动能减少，安全带的弹性势能增加．

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    ①高压锅的运用了锅内气压升高，水的沸点升高的道理．
    ②由于出气孔堵塞，可能致使高压锅爆炸，现在生产的高压锅已普遍增加了放气孔（甲图）．放气孔应选用下列哪种材料？D
    A．导体     B．绝缘体     C．半导体    D．熔点低的合金
    ③某高压锅内气压最大为1.3×105Pa，若用此高压锅将5kg，初温为20℃水加热至沸腾，水吸收的热量是1.89×106J．（设的比热容为4.2×103 J/（kg•℃） ）
    ④小明测得家中高压锅出气孔的面积为15mm2，压在出气孔上的安全阀的质量为90g．通过计算并对照图象（乙图）说明利用这种高压锅烧水时，最高温度大约是115℃．（外界大气压p0=1.0×105Pa）

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    4．“回南天”里，衣服不易晒干，人们通常利用如图的干衣机将湿衣服烘干，这是通过热传递方式改变物体内能；锯木条时，用手抚摸锯条会觉得发烫，这是通过做功的方式改变物体的内能．现将质量为2kg，初温20℃的水在标准大气压下烧开，水的吸收的热量是6.72×105J．（c水=4.2×103J/（kg•℃）

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    科目：初中物理 来源： 题型：计算题

    11．如图是用滑轮组提升物体A的示意图，物体A受到的重力大小为GA．在匀速竖直提升物体A的过程中，物体A上升的速度大小为vA，滑轮组的机械效率为η．已知：GA=40N，vA=0.5m/s，η=80%，绳重、轮与轴的摩擦均可忽略不计．求：
    （1）绳子自由端的速度大小v绳；
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    科目：初中物理 来源： 题型：多选题

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

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    C．坦克装有两条宽大的履带D．载重车装有许多车轮

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

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    钩码上升高度（m）0.20.20.2
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    （3）通过比较1、2（填实验序号）两次实验数据，可知动滑轮的机械效率与动滑轮的自重有关（填“有关”或“无关”）．
    （4）小明认为“同一个机械，它的机械效率是一个定值”，通过比较1、3（填实验序号）两次实验数据，可知他的观点是错误的（填“正确”或“错误”），其原因：在忽略绳重和摩擦的条件下，用同一个机械做功时额外功不变，有用功增大时，额外功占总功的比值会变大，所以机械效率会变大．

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

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