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    4．图甲是某款电热水龙头．即开即热、冷热兼用．图乙是它的原理电路．R1、R2为电热丝，通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路，从而实现冷水、温水、热水之间切换．有关参数如下表．不考虑温度对电阻丝的影响，（已知ρ水=1.0kg/L）请回答下列问题：
    额定电压220V
    额定功率温水2200W
    热水4400W
    正常热水流量1.5L/min
    （1）开关置于1-2触点时，水龙头放出的水是温（选填“冷”、“温”或“热”）水．此时电路中的电流时多少？
    （2）水龙头放热水时，正常工作60s，消耗的电能是多少？若电热丝产生的热量全部被水吸收，则放出的热水温度多少度？（已知冷水的温度是20℃）
    （3）R2的电阻是多大？

    分析 （1）根据开关位置的改变，判断出电路的连接情况，然后根据P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$判断功率的大小，由此可知热水或温水的档位；利用P=UI求电路工作电流；
    （2）知道热水功率，利用W=Pt求消耗的电能；电热丝产生的热量全部被水吸收W=Q吸，根据Q吸=cm△t可求放出的热水温度；
    （3）知道热档的电功率和温水档的功率，求出R2消耗的电功率，利用P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求R2的阻值．

    解答 解：（1）当开关置于1-2触点时，只有电阻R1接入电路，电路中电阻较大，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，此时功率较小，所以此时放出的是温水；
    由P=UI可得，此时电路工作电流：I保=$\frac{{P}_{保}}{{U}_{额}}$=$\frac{2200W}{220V}$=10A．
    （2）由P=$\frac{W}{t}$可得，水龙头放热水时，消耗的电能：
    W=P热t=4400W×60s=2.64×105J．
    由题可知，正常热水流量为1.5L/min，
    根据ρ=$\frac{m}{V}$可得每分钟放出水的质量：
    m=ρV=1.0×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.5kg；
    若电热丝产生的热量全部被水吸收，则每分钟水吸收的最多热量：
    Q吸=W=P热t=4400W×60s=2.64×105J，
    根据Q吸=cm（t-t0）可得放出热水的水温最高能达到：
    t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$+t0=$\frac{2.64×1{0}^{5}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×1.5kg}$+20℃≈62℃．
    （3）加热状态下，电阻R1、R2并联，此时放出的是热水，则P热=4400W，
    R2消耗的电功率：
    P2=P热-P温=4400W-2200W=2200W，
    根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，R2的电阻：
    R2=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{2}}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{2200W}$=22Ω．
    答：（1）温；此时电路工作电流为10A．
    （2）水龙头放热水时，消耗的电能为2.64×105J，放出的热水温度为62℃．
    （3）R2的电阻是22Ω．

    点评 本题考查电功、电功率以及热量公式的应用，解题的关键是正确分析判断出开关处于不同的位置时电热水龙头的档位，并能对计算公式进行灵活变形．

    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：实验探究题

    14．在“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中，小刚和小红分别设计了图甲和图乙两种实验方案，图甲：用F的力拉动物体A；图乙：用F的力拉动木板．
    （1）为准确地测出滑动摩擦力大小，应保证物体A（或木板）作匀速直线运动．
    （2）两种实验设计方案，图乙方案（填“甲”或“乙”）比较合理．
    （3）下列各种摩擦中，属于有益摩擦的是BCD．
    A．机器运转时，各部分之间的摩擦
    B．拔河比赛时，手与绳子之间的摩擦
    C．自行车进行时，后轮胎与地面摩擦
    D．吃饭时，筷子与食物之间的摩擦．

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    15．小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表：
    实验次数物重G/N物体上升的高度h/cm测力计的示数F/N测力计移动的距离s/cm
    1632.59
    2652.517
    3682.524
    （1）分析表中数据，回答以下问题：
    ①在测量测力计移动的距离时，有一个数据的记录错误，错误的数据是17，应改为15；
    ②第3次实验中滑轮组的机械效率是80%；
    ③由表格中的数据可知：滑轮组的机械效率与物体上升的高度无关．
    （2）小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验，如图乙所示．小红多使用一个滑轮，目的是为了改变拉力的方向；
    ②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率相同（选填“相同”或“不相同”）．

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    12．学习了物质导电性知识后，晓东将铅笔盒里的物体分为二类，第一类为橡皮、塑料尺、透明胶带，第二类为铅笔芯、硬币、钢笔（金属外壳），则晓东的分类依据为导电性．

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    19．关于比热的概念，下列说法错误的是（　　）
    A．单位质量的某种物质，温度升高（下降）1℃所吸收（放出）的热量，叫做这种物质的比热
    B．相同条件下，比热越大的物质，温度越不容易改变
    C．水的比热容较大，所以海边（海南岛）气温年较差和昼夜温差较小
    D．某种物质吸收或放出的热量越多，比热也越大，比热与热量有关

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    9．乒乓球的直径加大后，国际乒联又改变了制作乒乓球的材料，目的是提高乒乓球比赛的观赏性．小柯认为乒乓球材料的改变，是为了减弱乒乓球的弹性．为了验证猜想，他用材料不同、其他条件都相同的乒乓球进行了以下实验，其中最合理的是（　　）
    A．用不同的力将乒乓球掷向桌面，比较反弹的高度
    B．把乒乓球沿不同方向抛向桌面，比较反弹的高度
    C．让乒乓球从同一高度自由落到桌面，比较反弹的高度
    D．让乒乓球从不同高度自由落到桌面，比较反弹的高度

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    16．如图所示的四个实验中，不能确定钢棒本身具有磁性的是（　　）
    A．
    小磁针与钢棒排斥    		B．
    静止时始终南北指向
    C．
    能吸引更多铁屑    		D．
    电流表指针偏转

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    13．关于温度、内能和热量，下列说法正确的（　　）
    A．物体的内能越多，放热一定越多
    B．0℃的物体的内能为零
    C．物体的内能增加，一定要吸收热量
    D．晶体熔化时温度不变，其内能一定增加

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    14．近年关于“吸物超人”的报道时有出现，如图是某“超人”把陶瓷盘“吸”在额头的一个表演，关于这个表演下列分析合理的是（　　）
    A．大气压把陶瓷盘压住B．静电吸住陶瓷盘
    C．强磁性吸住陶瓷盘D．汗水粘住陶瓷盘

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