6 4.2×10J/(kg·℃)]. 若热水器的功率为2000w,用时5000s,则该热水器的效率为__75.6%__.4(2018•德阳)小辉家使用功率为1000W的电热壶烧水,电热壶工作7min所消耗的电能是 4.2×105J;假设这些电能全路转化成内能后有80%被20℃的水吸收,那么可以烧开的水的质量 1 kg.(c水=4.2×103J/(kg•℃),当地气压为一个标准大气压。
)5(2018·安顺)答案:扩散4.2×1056(2018·黔东南)太阳能安全、卫生、环保,我国近年来大力开发了太阳能热水器、太阳能飞机等。
一同学家中太阳能热水器容量为0.1m3,则满箱水的质量为100 kg;太阳能热水器1h使满箱水从20℃升高到30℃,水吸收的热量 4.2×106J。
7(2018·昆明)电灯正常工作时会发热发光,这是电流做功使电能转化为内能和光能。
如果电灯在一段时间内消耗的电能为E1,电流做的功为W,转化的内能为E2,转化的光能为E3,那么E1、E2 和E3 三者的等量关系是E1=E2+E3,功与能的关系是W=E1。
8(2018·吉林)一只标有“8V 0.4A”的小灯泡,接在电源电压为12V的电路中,为使其正常发光,应串联一个___10__Ω的电阻;该电阻通电10s所产生的热量是____16___J。
9(2018•南京)如图所示,电源电压不变,R2=30Ω,R3=10Ω.只闭合S1,电流表Ⓐ示数为0.2A,电压表Ⓥ示数为4.0V,则定值电阻R1为20Ω,电源电压为6V.闭合S1、S2、S3,电流表A1、A2示数之比为5:2,通电lmin 电阻R1产生的热量为108J。
10(2018•南京)图甲为热敏电阻的R﹣t图象,图乙为用此热敏电阻R和电磁继电器组成的一个简单恒温箱温控电路(U为恒压电源),继电器线圈的电阻为150Ω,图中的”电源”是恒温箱加热器的电源,当线圈中的电流大于或等于20mA时,衔铁被吸合,加热器停止工作,实现温控。
(1)恒温箱内的加热器应接在A、B(选填“A、B“或“C、D”)端(2)要实现对50℃﹣100℃之间任一温度的控制,该装置恒压电源U至少为 4.8V.若恒压电源U为6V,则滑动变阻器R′的最大阻值至少为100Ω。
11(2018•扬州)如图所示,电源电压为6V,当S1、S2闭合、S3断开时,电流表示数为0.5A,则R1的电阻值为12 Ω;当S1、S3断开,S2闭合时,电压表示数为3V,则通过R1的电流0.25A,电路的总电功率是 1.5W,通电5min电路中R2产生的热量是225J。
12(2018•滨州)图甲是一家用电暖器,有“低温”、“中温”、“高温”三挡,铭牌见下表(“高温”挡功率空出)),图乙为其简化的电路原理图,S是自我保护开关,电暖器跌倒时,S自动断开,切断电源,保证安全,闭合S1为“低温”档。
请完成下列问题:(1)“低温”档正常工作时的电阻是多少?(2)“高温”档正常工作时的总电流是多少?(3)若某房间内空气质量为60kg,空气温度为10℃,设定空气的比热容为1.1×103J/(kg•℃)且保持不变,用该电要器的“高温”档正常工作20分钟,放出热量的50%被房间内的空气吸收,那么可使此房间的空气温度升高多少℃?13(2018•山西)14(2018•河南)15(2018•重庆B)某品牌电热水器有慢加热、快加热和保温三个工作状态。
铭牌上的部分参效如下表所示,其中快加热功率参数模糊不清,它能够把水加热到的最高温度为75℃.简化电路如图所示,R1、R2均为加热电阻〔温度对电阻的影响忽略不计)。
若电热水器中已装满质量为40kg、温度为25℃的水。
请完成下列问题:[已知水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃)〕(1)用该电热水器把水加热到最高温度,水需要吸收的热量。
(2)开关S1闭合,S2接b,电热水器处于慢加热工作状态,求R1的阻值。
(3)若加热电阻产生的热量有84%被水吸收,用该电热水器把原有的水加热到最高温度,用快加热比用慢加热节解:(1)水需要吸收的热量:Q=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×40kg×(75℃﹣25℃)=8.4×106J(2)开关S1闭合、S2接b时,电路为R1的简单电路,电热水器处于慢加热档,由P=可得,电阻R1的阻值:R1===40Ω(3)开关S1断开、S2接b时,R1与R2串联,电路中电阻最大,总功率最小,电热水器处于保温档,此时电路的总电阻:R串===80Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,R2的阻值:R2=R串﹣R1=80Ω﹣40Ω=40Ω开关S1闭合、S2接a时,R1与R2并联,电路中电阻最小,总功率最大,电热水器处于快加热档;由电阻的并联可得:=+即=+解得R并=20Ω,则快加热功率:P快加热===2420W加热电阻产生的热量有84%被水吸收,用该电热水器把原有的水加热到最高温度,则由η=可得,消耗的电能:W===1×107J分别用慢加热档和快加热档加热时,水吸收的热量不变、且热效率也不变,所以用两档加热时消耗的电能相同,都为W=1×107J由P=可得,用快加热所用的时间:t快==≈4132s由P=可得,用慢加热所用的时间:t慢==≈8264s则用快加热比用慢加热节约的时间:△t=t慢﹣t快=8264s﹣4132s=4132s16(2018·临沂)小明妈妈为奶奶买了一个电热足浴盆(如图所示),内部由加热系统和按摩系统两部分组成。
加热系统的加热电阻额定电压220V,额定功率605W。
问:(1)小明帮奶奶泡脚时,向足浴盆中加入6kg初温为20C的水,加热系统的加热电阻正常工作15min将水加热到40℃,此加热过程中水吸收的热量是多少?消耗的电能是多少?[c水=4.2×103/(kg.℃)](2)当小明家的实际电压是200V时,加热电阻工作的实际功率是多少?(3)足浴盆按摩系统中的电动机工作电压是12V(按摩系统将交流电压转换为12V),工作电流为4A,其电阻为0.5Ω,电动机工作中因发热损失的功率是多少?解:(1)水吸收的热量:Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×6kg×(40℃﹣20℃)=5.04×105J加热时间t′=15min=900s足浴盆加热时消耗的电能:W=P额t′=605W×900s=5.445×105J(2)由P=得,加热电阻的阻值:R===80Ω当小明家的实际电压是200V时,加热电阻工作的实际功率:P实===500W(3)电动机工作中因发热损失的功率:P损=I2R′=(4A)2×0.5Ω=8W17(2018·黔东南)下图甲为某款新型电饭煲,额定电压为220V,它采用了“聪明火”技术,智能化地控制不同时间段的烹饪温度,以得到食物最佳的营养和口感。
图乙为其电路原理图,R1和R2为电阻不变的电热丝,S1是自动控制开关。
将电饭煲接入220V电路中,在电饭煲工作的30min内,它消耗的电功率随时间的变化如图丙所示。
求:(1)5~10min,电饭煲的功率。
(2)20~30min,电饭煲产生的总热量。
答案:18(2018·昆明)如图 18 所示电路,电阻 R′的阻值为 50Ω,滑动变阻器 R 的最大阻值为 100Ω,电源电压 10V 保持不变,闭合开关,求:(1)当 P 移至 a 端时,电阻 R 消耗的功率;(2)当 P 移至 b 端时,电路中的电流大小和通电 2min 产生的热量。
解:1)p1=U2/R’=2W2)P在b时,R’短路,I=U/R=0.1AQ=I2Rt=120J19(2018·随州)解:20(2018·东营)多功能养生壶具有精细烹饪、营养量化等功能,深受市场认可和欢迎。
图乙是某品牌养生壶简化电路图。
(ρ水=1×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃),g=10N/kg)(1)开关SS2处于什么状态,养生壶为高温档,说明判断依据;1、(2)求R 1的阻值;(3)养生壶处于低温档工作时,求电路中的电流大小;(4)在标准大气压下,使用高温档将初温是12℃的一壶水烧开,若养生壶高温档加热效率为80%,求水吸收的热量和烧开一壶水需要的时间。
解:(1)当开关S 1闭合,S 2接B 时,为高温档。
---------------------------------------1分因为当开关S 1闭合,S 2接B 时,电阻R 1、R 2并联,电路中的总电阻最小,总功率最大,所以此状态为高温档。
--------------------------------------------------------------2分(2)当S 2断开,S 1闭合时,只有电阻R 1接入电路,养生壶处于中温档。
由P =UI 得,正常工作时通过R 1的电流为:A VU P I 5.2220550W 11===由RUI =得,R 1的阻值为: Ω===885.222011AV I U R ----------------------------------------------------2分 (3)由P =UI 得,养生壶在低温档工作时电路中的电流为:A VU P I 25.1220275W低低===----------------------------------------------2分 (4)水的质量:m =ρV=1×103kg/m 3×1×10-3m 3=1kg水吸收的热量:Q 吸=cm (t -t 0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃-12℃)=3.696×105J------------2分由:WQ 吸=η,W =Pt 得 烧开一壶水需要的时间为:s W J P Q t 4208.0110010696.35吸=⨯⨯==η---------------------------------------2分评分标准:其他解法(说法)只要正确,即可得分。
甲乙21(2018·深圳)在深圳某科技节上,某同学自己动手制作了一个牛奶加热器,设计电路简图如图所示,已知滑动变阻器R的电大阻值为100Ω,用于加热的电阻丝R1的阻值为55Ω.求闭合开关S后:(1)电路中的最小电流(结果保留1位小数);【答案】当滑动变阻器阻值最大时,电路中电流最小,此时滑片P处于b端,电路总电阻R总=R0+R1=100Ω+55Ω=155Ω由欧姆定律可得电路最小电流I min=UR总=220155VΩ=1.4A电路最小电流为1.4A.(2)电热丝的最大加热功率;【答案】当滑动变阻器接入电路阻止最小时,电热丝加热功率最大,此时滑片P处于a端,最大加热功率P max=2UR1=()222055VΩ=800W最大加热功率为880W.(3)在最大加热功率下,用时100s可以将1kg常温牛奶温度升高多少?[不考虑热量损失,牛奶的比热容为c=2.5×10J/(kg·℃)]【答案】最大加热功率下,100s内发热量Q=P max=880W×100s=8.8×104J由比热容公式Q=Q吸=cm△t可得牛奶温度升高△t=Qcm=()438.8102.510/1JJ kg kg⨯⨯⋅⨯℃=35.2℃最大加热功率下,100s可以将1kg的牛奶温度升高35.2℃22(2018•玉林)如图所示是某款电热水壶及其铭牌的部份参数,当电热水壶正常工作时,求:(1)电热水壶的电阻;(2)将一壶水从25℃加热到100℃时,水吸收的热量[c水=4.2×103J/(kg•℃)];(3)若加热一壶水所需时间为10min,电热水壶的热效率。