第十五章《电功和电热》提优练习1．假如科学家研制出常温下超导体，则它适合用作(）．A.输电导线B.保险丝C．变阻器 D.电热丝2．（多选)要使电热器产生的热量减为原来的一半.下列措施中不可行的是（).A．仅将通电时间减为原来的一半B.仅将工作电流减为原来的一半Ｃ.仅将电阻减为原来的一半D.将电压和电阻均减为原来的一半3.如图所示,将三个相同的空烧瓶口分别用完全相同的气球密封，用三段阻值不同的电阻丝（R1<R2＜R3)分别给三个烧瓶中的空气加热．通电一段时间后体积变化最大的气球是( ).Ａ. ａ B. bＣ. c D.三个相同４.甲、乙两个容积相等的电热水器．接在照明电路上,甲的电热丝阻值为１２1Ω,乙的电热丝阻值为72．6Ω．将它们都放到盛满温度相同的冷水后接入家庭电路，通电6 ｍｉn 乙电热水器中的水被烧开．则甲电热水器将水烧开需要的时间为( )．A. 4miｎB. 6 mｉnC. 8 minD. 10 mｉｎ5.某电动机线圈的电阻为R，正常工作时两端的电压为U,通过的电流为Ｖ，则该电动机工作时，输出的最大机械功率为（).A. UI B．Ｉ２R Ｃ. UI+Ｉ2R D. UI-I２Ｒ６．某型号的家用电饭煲有两挡．其原理如图所示，“1”挡是保温焖饭，“2”挡是高温烧煮.若已知电阻R0=44 Ω,R=215６Ω，求：(1)当开关S置于“1 ”挡时，电路中的电流I1和R0两端的电压U ０;（2)当开关Ｓ置于“２”挡时，电饭煲高温烧煮的功率P．７．小波班上有一台饮水机,它的铭牌如左下表，工作电路如右下图所示，S0是温控开关，可以自动控制饮水机的加热或保温状态.问:(1)将1. 5kg的水从2０℃加热到９0℃,水吸收的热量是多少?[c水=4.２X１03J/(ｋg·℃ )］(2)饮水机在加热状态下正常工作１5 min，消耗的电能是多少？(3)若在保温状态下,饮水机消耗的功率是4４W，则R2的阻值是多少?8．生活中大多数电热器都有多个挡位，学习了电功率知识后,小锐同学利用电压为6Ｖ的电源，两个阻值不同的定值电阻，设计了如图所示的电路来探究电热器多挡位的问题.己知Ｒ１=10 Ω,R2 =３0Ω),请计算：(1)Ｓ1、S2断开,S3闭合时，电路中的电流是多少?(2) S1断开，Ｓ2、Ｓ3闭合时,通电５min电路消耗的电能是多少?（3)该电路的最大功率和最小功率之比是多少？９.如图是家庭常用的电热水壶,其铭牌数据如表所示.若加热电阻的阻值不随温度变化而改变，且此时的大气压为1标准大气压．问:（1)电热水壶正常工作时，其加热电阻的阻值是多少欧姆？(2）装满水后，壶中水的质量是多少千克？(１Ｌ=1×10-３m３)（３)将一满壶20℃的水在1标准大气压下烧开,需要吸收多少热垦？[ｃ水=4.2X１03J/（kg·℃）](4)不考虑热量损失，烧开这壶水,需要多长时间?10.下表是HG２003家用蒸汽电熨斗示意图铭牌.使用时水箱中的水滴入被加热的底板气室迅速汽化产生向下的蒸汽.问:(1)某师傅在用熨斗干熨衣服时,用了19 N向下的力压熨斗,在此过程中,衣服受到的压强是多大？（g取10Ｎ/kｇ）(２）用熨斗汽烫时先预热，使金属底板的温度从2０℃升高到220℃，温控开关自动断开.己知底板的质量为１ｋg，铁的比热容为0.46X103Ｊ/（kg·℃ ).问蒸汽电熨斗预热时底板吸收多少热量？(3)汽烫时,水滴入汽室，由于汽化带走热量．当底板温度降到190℃时，温控开关自动闭合，当加热到22０℃时又断开，如此反复.若蒸汽电熨斗大体按如下图所示程序工作,１０ｍｉn烫一件衣服共消耗多少电能?11.有一种半导体材料的电阻阻值随着温度的变化而明显改变，用这种材料制作的电阻称为热敏电阻.图(ａ)是某热敏电阻的阻值随温度变化的图像,小马同学用该热敏电阻和电压表设计了一只测量范围为0~１0０℃的水温表,图（ｂ）是这个水温表的原理图，图(b)中的电压表量程为０～3V;定值电阴R0的阻值为10０Ω.当水温达到１00℃时，要求电压表的示数达到最大值.(１)计算出温度为100℃时热敏电阻的功率和水温表电路的电源电压;(2）通过计算说明改画的水温表刻度盘上的０℃应该与电压表刻度盘的什么位置对应？(３)如果在水温表上每1０℃画一条刻度线,这个刻度盘的刻度是否均匀?并做出简要的说明.1２．小华做了以下电学实验：他想设计一个电路探究电流产生的热量与电流和电阻的关系．提供的器材是：如图所示的三个插有温度计的相同玻璃瓶(瓶内装有质量、温度相同的煤油,三根电阻丝的电阻大小关系为:R甲＝Ｒ乙＞Ｒ丙)，还有一个滑动变阻器,一个单刀单掷开关,一个单刀双掷开关(符号),电源以及若干导线.（1）本实验中通过观察比较电流产生的热量多少.（2)请你选择合适的器材，设计一个不能拆装且合理的实验电路,在虚线框内画出实验电路图，并标出选择的电阻.13. CＣTV“广而告之”栏目曾播放过一段公益广告(如图)，图中的电视机与其他用电器是联连接的.通过插座接入电路的用电器同时工作时，电路中消耗的总功率过大，引起于路中的电流．根据焦耳定律可知,干路上的电流产生过多的，使导线的温度急剧升高，从而烧坏插座和干路的导线，容易引起火灾.14.在家庭电路中,电冰箱、洗衣机等用电器的电源插座都用三孔插座．为了安全,三脚插头的接地脚应与用电器的相连.如果电路出现故障，电工师傅一般会用试电笔进行检查，如图电路出现故障，甲、乙两种使用方法中,正确的是.1５.下列几种情况，符合安全用电原则的是(）.16.下列现象中可能引起家中保险丝熔断的是()(1)插座中的两个线头相碰;(２)开关中的两个线头相碰;(３)电路中增加了大功率的用电器；（4）灯丝烧断．A.(1)(2) B．（2）(3) Ｃ. (２)(4) Ｄ.（1)(3)1７．如果从墙上电灯的拉线开关中引出两根电线来安装一个两孔插座，安装好后用测电笔测试:一孔氖管发光,一孔氖管不亮.将一台灯的插头直接插入该两孔插座（)．A．接通开关，台灯能正常发光；断开开关，台灯不能正常发光B．接通开关，台灯不能正常发光;断开开关，台灯能正常发光Ｃ．不论开关接通还是断开，台灯都能正常发光D.不论开关接通还是断开,台灯都不能正常发光1８.图中甲是插线板,请将乙图的内部电路连接完整.要求:在开关断开时插线板上的指示灯不发光,插孔不能提供工作电压;在开关闭合时指示灯发光,插孔可提供工作电压,若指示灯损坏，开关闭合时插孔也能提供工作电压.1９.小宁设计了一种照明电路图，其设计要求是:用两个开关控制一盏灯,两个开关同时闭合灯才能发光,只闭合任意一个开关都不发光．如图所示的四幅电路图中，既符合上述设计要求,又符合安全用电要求的是（).20.某家庭电路的部分组成如图所示,下列说法中正确的是( )．A．图中三个插座是串联的B.控制灯泡的开关Ｓ要接在火线上C.三脚插头的用电器也可插入两孔插座Ｄ．闭合开关S时，灯泡不亮,一定是零线某处断路21.在《电工手册》中，列出了白炽灯的常见故障与检修方法，其中一项故障现象及其可能原因如下表所示.上述故障现象的可能原因可以概括为( ).A．电路中出现了短路 B.电路中出现了断路C.并联变成了串联D．供电电压偏低22.熔丝在电路中起保护作用, 电流过大时,能自动切断电路.下表是一段熔丝的数据.(１)请计算当电路中电流达到20A时.在0．5s内该熔丝温度将升高多少度?（电阻的变化和散热不计）(2）铜的熔点为1 083℃,试说明为什么不能用铜丝代替熔丝．23.阅读材料，回答问题.专家告诉记者:“很多人以为不看电视、不开空调、不开电脑就不会耗电.事实上，只要电源插头没有拔掉,大多数家电在关机状态下都存在电能消耗，电脑有 4.8W的功耗，电视机有8. 1W的功耗,电表照样走．所有电器加在一起,相当于家里开着一盏15 W至3０W的长明灯……”小明看完这则消息后，决定测一下他家的电视机待机耗多少电.国庆节他要随父母外出旅游,在征得父母同意后,设计了如下方案进行探究:让电视机处于待机状态，然后拔掉其他所有用电器的电源插头，记下时间和家中电能表的读数；旅游回来后，再记下时间和电能表的读数.记录数据如下:2011年１０月1日上午9:00电能表示数:375. 5 kＷ·ｈ２011年10月5日下午18:0０电能表示数：37６．４ｋＷ· h(1）小明旅游期间，他家的电视机消耗的电能是多少?电视机在待机状态下消耗的电功率是多少？(２)估计某市共有近１00万台电视机,假设平均每台电视机每天处于待机状态15h,待机功率与小明家电视机相同,则每月(按30天计)共浪费的电能约为多少?（3)要显著降低电视机这种不正常的电能消耗,你认为应该采取什么措施?（要求简明扼要)24．如左下图是某简易电吹风工作原理的电路图（R为电热丝，为电动机)，如右下表是该电吹风的铭牌.求：(1)电吹风正常工作且吹热风时,流过电热丝的电流;(2)电热丝R的阻值(电热丝的阻值随温度变化不计）.２5.在“家电下乡”活动中,小刚家买了一台微波炉.（1)他观察电源线插头的三个脚,如图所示,知道其中稍长些的脚E是把微波炉的外壳与相连接,而且脚Ｅ稍长一些可保证在插入插座和拔出插座时更安全，原因是.（2)微波炉说明书中的铭牌如表所示，在使用最大加热功率加热时，家庭电路中干路电流增加多少呢?请你帮小刚计算.(3)小刚对铭牌中加热效率大于92％有点怀疑,他动手进行了测量．他用容积是250 mL的废矿泉水瓶装满自来水,倒入专用塑料杯中,放入微波炉中用最大加热功率加热1 ｍｉn，取出后测得温度为78℃.请你计算这台微波炉的加热效率.［ｃ水=4. 2 X 103J/（ｋg·℃),设常温为２0℃](4）我国出台了一系列有关“家电下乡”的政策，其中对购买高能效、低能耗的家电产品实行政府财政补贴，就国家这一政策对能源与社会发展带来的影响，发表你的看法.26.小明同学学习了家庭电路的知识后,在生活中更加注意观察家用电器.（１）如图所示，他发现自己家洗衣机用的是三脚插头,其铭牌上标有“10 A ２50 V”字样，其中的“１0 A”表示什么意思?(２)小明同学仔细观察三只插脚，又有新的发现：标有"E”字的插脚比其他两脚稍长一些,他又查看了其他家用电器的三脚插头,也是这种情况，它比其他两脚稍长一些有什么好处?27.荣荣同学家安装了一台太阳能热水器，晴天可利用太阳能集热,阴雨天可用电辅助加热,铭牌如下,问:(1）太阳能热水器贮满水,水温从2０℃升高到50℃时，需要吸收多少热量?(2)用电加热时,热水器正常工作的电流有多大?(3)贮满水的热水器,阴天里要使水温从2０℃升高到50℃，其中５５%的热量是由电来辅助提供的，则热水器正常工作时需加热多长时间?（不计热量损失)28.如图所示，商场中,一位卖微波炉的售货员和一位顾客产生了不同意见．售货员说，微波炉很省电,用它加热食品花不了多少电费;顾客说,微波炉很费电,他家的微波炉一开就“烧保险”.他们各自是从什么角度说的？请你用科学术语说明“微波炉一开就烧保险”的原因.2９.当今洗衣机的使用十分普遍,它把人们从手工洗衣这一烦琐的家务中解放了出来.(1)比较下面甲、乙两图中所示的做法，你认为哪一种做法更安全?为什么？（2)下表为某型号的洗衣机所用电动机的有关数据:星期天，小林在家帮妈妈用上述型号的洗衣机洗衣服(设电动机正常工作).如果这次洗衣服所用的洗涤时间为２0min，脱水时间为5 ｍiｎ，那么,这次洗衣服共消耗的电能是多少?其中有多少电能转化为机械能?３０.发光二极管(ＬED)具有高亮度、低能耗等优点,将在我市推广使用.如图甲所示是LED 的实物图和元件符号．把一个额定电压为3V的LＥＤ接入电源电压恒为４．５V的电路，如图乙所示．(1)闭合开关Ｓ, ＬＥＤ发光；断开S,改变电源的正负极后闭合S, ＬＥD却不发光,可见，ＬEＤ具有(填“单向”或“双向”)导电性;(2)移动滑片P,侧得电流表与电压表的示数变化关系如图丙所示.当该LED正常工作时,消耗的电功率多大?此时变阻器R'接入电路的阻值多大？31．通常情况下,电阻的阻值会随温度的变化而改变.利用电阻的这种特性可以制成电阻温度计,从而用来测量较高的温度．在如图所示的电路中,电流表量程为0~ 25 ｍA,电源电压恒为3 V,R为滑动变阻器，电阻Rｔ作为温度计的测温探头.当t≥0 ℃时,R t的阻值随温度t的变化关系为Ｒt=２0+０. 5t(单位为Ω)．先把R t放入0℃环境中,闭合开关Ｓ，调节滑动变阻器R,使电流表指针恰好满偏，然后把测温探头R t放到某待测温度环境中，发现电流表的示数为1０mA，该环境的温度为℃；当把测温探头R t放到４８0℃温度环境中，电路消耗的电功率为W.32小明学习了电路知识后,想利用发光二极管设计一个带开关指示灯的照明电路,晚间关闭照明灯后,利用二极管发出的光指示开关所在的位置.他共设计了４个电路,如图所示,其中Ｌ为白炽灯,规格为(２20 V６0 W) 、D为发光二极管，规格为(1．２Ｖ0.01 A）、Ｓ为单刀双掷开关、R为限流电阻.图中能够满足要求的电路是( )33.小芳家里新买了一台电热水器，从“用户手册”中，她获得了以下资料.请根据这些资料完成相应的计算:A.外形尺寸(ｍm )Ｂ.技术数据(1）下图为安装示意图,安装时要将Ｌ形挂钩用膨胀螺钉固定在承重墙上,上表是热水器的部分数据,请估算Ｌ形挂钩受到的最大向下拉力F及对应此时膨胀螺钉与承重墙体间的摩擦力f.（2)这台热水器共有三挡加热功率，销售人员曾介绍说:热水器内部有两个加热管.请你根据销售人员的介绍，猜测并画出内部加热电路的主要结构（简化的等效电路图）．然后依据你的猜想，计算出每个加热管的电阻值.（3）产品说明书上标明:当达到设定温度,停止加热后,如果水温降到低于设定温度４℃时,热水器将自动以设置功率将桶内的水加热至设定温度,如此反复直至手动停止加热.小芳想到了国家提倡的峰谷电价制度的有关规定:2０１1年起，本地的分时电价为:峰时段(0８:00 ～22:０0 ) 0. 6元厂度,谷时段（2２: 00～次日08:00)0. 3元/度.她想,如果每天下午６点洗浴时需要把20℃的冷水加热至50 ℃，可以下午直接加热,也可以早晨８点前加热好，让热水器自动保温至下午6点，哪种方式更省钱呢？为此她利用热水器提供的测温功能测量了水温从50℃降至46℃需要190分钟,己知ｃ水=４．2Ｘ１０３J/(kg·℃),请帮她通过计算做出哪种方式更省钱的判断.３4.随着社会的进步,电冰箱已经成为现代家庭不可或缺的家用电器,下表是某品牌电冰箱的铭牌．请认真阅读铭牌上的信息，并结合平时的生活经验回答下列问题：(1）小明认为，耗电量应当等于输入总功率与一天的时间的乘积，但计算后却发现差异很大,这是为什么?（２)电冰箱上标示的耗电量为0. 5８kW ·h／2４h.但是在炎热的夏季当电冰箱内装满食物后,小明利用电能表测量的结果大约是该耗电量的1. ５倍,其可能原因是什么?（3）若某电冰箱的耗电量按铭牌上标注的耗电量的1.5倍计算,该电冰箱一天要工作多长时间?35.如图甲是一种WSJ-6０型号电水壶,下图乙是电水壶的电路图，Ｌ1为电源指示灯、L2为保温指示灯、Ｌ3为加热指示灯,R1、R２、Ｒ3为指示灯的保护电阻,其大小为1０0kΩ左右;R 为加热器,其电阻小于100Ω; S1、Ｓ2为压键开关；ＳＴ温控器是一个双金属片温控开关，当温度较低时，其处于闭合状态，当温度升高到一定值后,会自动断开,从而实现了自动温度开关控制.当水壶放在底座上时，就分别压下压键开关S１、S２,并接通电路,如果插头插入插座后,就接通了电源,电源指示灯就亮，反之就断开.该壶有手动和自动两种工作状态.当钮子开关拨到手动挡时,加热电阻连入，开始加热，水沸腾以后再将钮子开关拨回.当钮子开关拨到自动挡时,此时通过ＳＴ温控器将加热电阻连入,并开始加热;当水沸腾后,S T温控器的触点断开，进入保温状态,保温指示灯亮;当水的温度低于某温度后,S T温控器又重新接通,再次进入加热状态.若加热器电阻阻值随温度改变而发生的变化可忽略不计,根据以上叙述与观察,请回答以下问题.(1）在下列空格中填写“亮”或“不亮”．①手动状态通电工作时,电源指示灯，加热指示灯，保温指示灯．②自动状态通电工作时，水沸腾前:电源指示灯,加热指示灯,保温指示灯.水沸腾后:电源指示灯,加热指示灯,保温指示灯．(2）现将一满壶25 ℃的水在标准大气压下烧开需时10 miｎ,请计算该电水壶的热效率．水的比热容c水=４. 2 Ｘ１03J/(kｇ·℃).(３)通过分析电水壶的电路，说明为什么处于自动状态下,水未沸腾前,保温指示灯是不亮的?(4)试计算电水壶正常工作时其加热电阻的阻值是多大?如果指示灯的保护电阻的大小是10０kΩ，当它处于保温状态时,试计算电水壶保温时的功率有多大?由此可以说明什么问题?3６. 目前市场上有一种热水器叫做“空调热水器”，又名“冷气热水器”,顾名思义,就是可同时提供空调制冷和热水供应的热水器.其最大的好处是相比传统的电热水器和燃气热水器，这种热水器非常节能.其原理与普通的空调相似,如图所示.（１）根据图简述这种热水器的工作原理;(2)以下为某种品牌的三种型号“空调热水器”的测定参数(在环境温度20 ℃，进水温度２0℃时测定):请根据上表数据计算或分析:①根据型号A的热水产率，计算说明为什么这种“空调热水器”比传统的电热水器更节能[水的比热容c水=4．２X 103J/(kg·℃)];②这种热水器有一种性能参数叫做“能效比”,其定义为:当水吸收Ｑ的热量,电流所做的功为W时，能效比Q=W．Ａ型号热水器的能效比为多少？(３)若Ｂ型号与其他两种型号的能效比相同，而出水温度只要求达到45℃时,它的实际热水产率会是多少？３７.为了节省电能,居民楼的楼道灯通常由两个开关共同控制.一个是利用光敏器件制成的“光控开关”,它的作用是光线暗时自动闭合，光线亮时自动断开;一个是利用声敏器件制成的 “声控开关”,它的作用是有声音时自动闭合电路，两分钟后，若再无声音则自动断开． (1)请将图甲中的器材连成符合上述楼道灯要求的电路．(2)小明受楼道灯电路的启发,在爷爷的卧室里也安装了这样一个“聪明”的电路.晚上只要拍拍手,灯就亮了,过一会自动熄灭,给爷爷带来了方便.不过遇到晚上有雷雨，就麻烦了,雷声使灯不断被点亮，影响爷爷休息．还有爷爷睡觉前需要这盏灯一直被点亮.现在再给你两个开关S 1、S ２，在图乙中完成对这个“聪明”电路的改装，并分别说明在灯自动工作、晚上打雷需取消自动功能和需要灯一直被点亮时开关S 1、Ｓ2的断开与闭合情况.参考答案１． Ａ 2． ＢＣ 3. C ４． Ｄ 5．D6．(1)0. １ Ａ 4． 4 V （2）1 １0０ W 7．(１）Q 吸=ｃ水m(t 2-t １）=４. ２x 103 Ｊ／(kg·℃)ｘ1．5k ｇ x (90℃-20℃） =4.４1Ｘ１0５J ．（2）W =Pt=550 W X 15 Ｘ ６0 s =４. 95 Ｘ 10５ J ．(3)Ｓ０断开时,只有R ２为保温,2=Ω222U (220V)R ==1100P 44W．8. (1）当只闭合S 3时,R １和R 2串联在电路中,R 串= R 1+R 2=10Ω+３０Ω=40Ω，=Ω串U 6VI ==R 40０.1５A.（2)当只断开S 1时，只有R 2接入电路中, 2=⨯Ω22U (6V)W t=300s=360J R 30．(3）当Ｒ１和R ２并联在电路中时，电路的总功率最大,230=4Ω⨯Ω=ΩΩ+Ω12max 并12并R R U 1030P ,R ==R R +R 1030．当R 1和R 2串联在电路中时，电路的总功率最小,222416=3Ω⨯⨯=Ω串max min min 串并R P U U 40P ,==R P R U 30.9. (１）加热电阻的阻值：2=Ω2U (220V)R ==24.2P 2000W; (2)装满水后,壶中的水的质量：m=ρV=1. 0X 10３kg/m 3 Ｘ 1. ５ Ｘ １0－3 m 3=1. ５ kg ．(3)水的末温:ｔ=100℃,水吸收的热量: Q 吸=cm(t －ｔ0）=４. 2x 103 J/（kg·℃)x １.5ｋｇ ｘ (1０0℃-2０℃) =5.04X １05J;（４)消耗的电能:W= Q 吸＝ 5. ０4 X 1０5Ｊ,所需要的时间:5W 5.0410t=252s=4.2min P ⨯==J2000W. 10. (１)由压强公式可得32F 19N 1.3kg 10N/kgp=2Pa S m+⨯==⨯⨯-41016010. (2)底板吸热量Q 为Q=cmΔt=0.46x 103 J/(kg·℃)x １kg x (2２0℃-20℃) =9.2X １０4J;(３）从工作程序示意图可知，电熨斗工作和间歇的时间比为3:1，在１0 min 内通电时间为７． 5 min,消耗电能为W=P ｔ=１00０ＷX ７．5X60s=4.５Ｘ１05J.11. (１)当水温为1０0℃时，电压表的示数达到最大值为U 0 =3 V .0=I 0.03A =Ω00U 3VI ==R 100. 由图像可知，水温为100℃时,热敏电阻的阻值为1０0 Ω. U 热 = IR 热=0. 0３ A X １00Ω＝3 V .P 热=U 热Ｉ=3 V Ｘ 0． 03 A=0． 0９ W.U= Ｕ热＋U ０=3 V+3 Ｖ=6 V ．(2）当温度为0℃时,从图像可知，热敏电阻的阻值为500Ω．=0.01500A ''+Ω+Ω0热U 6VI ==R R 100.=I 0.1100=1V A ''⨯Ω00U R =.所以0℃应该与电压表刻度盘的1V 的位置对应． （３)不均匀.理由:１Ｖ与3V 的中间是2Ｖ，我们可以计算出电压表示数是2V 时,热敏电阻的电阻为200 Ω,由图像可以看出电阻为200Ω时对应的温度大约为35 ℃，而非0℃与100℃的中间值50 ℃,所以它的刻度是不均匀的.12． (1）温度计示数(２）如图所示(其他答案合理即可)1３. 并 过大(或很大、增大、较大) 热量 14. 金属外壳 甲 １5. C １６． D 17. D 1８. 如图所示19. Ｂ 20. B 21. B２2. (１)由表中数据和焦耳定律可得Ｑ=I 2R ｔ＝（20 A ）2 X0. 2ΩX ０. ５ s ＝4０ J ． 灯丝的质量m 为ｍ =ρＶ ＝11 X 10３ｋg/ m 3 X ５ X 10-2 m X2 X 10-6 ｍ2 =1. 1 X 10-3 ｋg. 由热量公式Q=c ｍΔt 可得 31.110t -∆=︒⨯⋅︒⨯⨯3Q 40J ==28C cm 1.310J/kg C kg. (2）电流通过铜丝时，短时间发出的热量无法使铜丝的温度升到熔点. 2３. （1)W=(376．4-375. 5)ｋW·ｈ ＝０. 9 kW·ｈ.3.68.61053600s⨯⨯=⨯6W 0.910JP==W t . (2)W'＝Pt'=8.6Ｘ１0-3 ｋWX １Ｘ１06X15X30h =3． 87X 106 ｋW·h.(3)可以从平时的使用习惯、电视本身的结构上加以回答. 24． (1)2 A (2）11０025. (1)地线 插入插座时外壳先接地线,拔出插座时外壳后脱离地线（2)11005220=P W I==A U V. (３) 2５0 ｍL 水的质量：m=ρＶ＝1.0X10３kg/ｍ3 X 250 X １0-6 m 3 =0. 25 kg ． 水吸收的热量: Ｑ=c 水ｍ(t 2-t １)=4. 2x 103X ０.25Ｘ58J=6.０9X10４J ．消耗的电能：Ｗ总 =P ｔ=1 １00 W x 60 s=６. 6 x 104 Ｊ.446.0910=100%100%100%92.36.610η⨯⨯⨯=⨯⨯有用总总W Q J==%W W J． (４)我国的能源消耗以化石能源为主,鼓励使用高效家电产品，可有效提高能源利用率,实现节能减排，保护环境，促进社会可持续发展. 26． （１)“10Ａ”表示允许通过的最大电流（2）它比其他两脚稍长一些，插插头时能使家用电器的金属外壳先接地，拔插头时能使金属外壳后离开地线,即使家用电器因绝缘不好“漏电”,人也不会触电. ２7. (1）m ＝ρV=1． 0 Ｘ 103 ｋg ／m 3 X 100 X 10-３m 3＝100ｋg.Q 吸＝c m(ｔ-ｔ０)=４． 2ｘ 103 J/(ｋg·℃）X100kg ｘ (50-2０）℃=1. 2６ X １0７J.(2)16505220=P WI==7.A U V. （3)7355%55% 1.2610t= 4.2101650s ⨯⨯=⨯吸Q W J==P P W.28. 售货员说的是微波炉功率虽大，但往往使用时间短,根据W=Pt,所以费不了多少电能;微波炉一开就“烧保险”是指微波炉的功率大.因为用电器的总功率过大,由PI=U可得电路的总电流变大,容易烧断保险丝.29. （1)乙图做法更安全,因为洗衣机外壳接地线可防止漏电时触电的发生.(2）由电功公式分别计算洗衣和脱水时电流所做的功 W １=UI １ｔ1=220 V Ｘ０.5 ＡX ２０X60 s=1. 32 x 10５Ｊ. Ｗ2＝UI 2t 2=２20 VX0． 8 A Ｘ5X60 ｓ＝5. 2８ ｘ 104 J. Ｗ总＝ Ｗ1+ W 2＝１． 32 Ｘ 105J+5.2８X １0４J=1.8４8Ｘ1０５J. 由焦耳定律可得Q 1=Ｉ12R ｔ1= (0．５A ）2X20 ΩX20X60 s ＝６ x 1０3 J ． Ｑ2＝Ｉ22Rt 2= （０.８A)２X1８ ΩX5X6０ ｓ=３４５6 J. Q 总＝ Q 1+ Q 2=60０0 J +3456 J =9４56 Ｊ. 由能的守恒和转化可知转化为机械能的有E 机= W 总－ Q 总=1. 84８ X 10５Ｊ-9 4５6 Ｊ =１7５ 34４ Ｊ. 30． (１）单向(2)该LED 正常工作时，通过的电流为20 m Ａ. P LED =ＵLED I LED =3 VX0. 0２ Ａ=０. 06 Ｗ. U'=U-U LE Ｄ=４. ５ V-3 V=1． ５ V.1.550.02'''==Ω'LED U U V R ==7I I A. 31. ３60 0．025 ３２. A3３. （1）电热水器总重G 总 =m 水g ＋ρ水Ｖg =19 Ｘ 10 Ｎ＋ 5０ X 1 X １０ N= 6９０ N.电热水器挂在Ｌ形挂钩上时,其受力情况如图所示.因电热水器静止,所以沿竖直方向二力平衡，因此对Ｌ形挂钩向下的拉力. Ｆ=Ｇ总=690 Ｎ.因L 形挂钩静止,电热水器上端所受的水平向左的拉力等于膨胀螺钉所受的摩擦力,以悬挂架下端为轴，根据杠杆平衡条件有ｆＤ=G 总C.C fD ⋅⨯总G 690N 196mm===690N 196mm. (2）由热水器的三挡功率的数值关系猜测得热水器加热部分的等效电路图如图所示,其中加热管R 1的额定功率为100０ W,电热管R 2的额定功率为500 Ｗ．加热管的电阻分别为2=Ω211U (220V)R ==48.4P 1000W ,2=Ω222U (220V)R ==32.3P 1500W（3)①忽略加热过程的热损失，直接加热消耗的电能为:Ｗ1=Ｑ1＝cmΔt 1=４.2x 1０3 Ｊ/(ｋｇ·℃)x50kg x （50℃-２0℃)=6.３X10６J=1.７５kW·ｈ．下午加热的电费支出为:0. ６元/kW·h Ｘ 1． 75 ｋW·h ＝１. 05元． ②早晨8点前加热,电费支出为：0. ３元/ｋW·ｈX 1. 75 k Ｗ·ｈ=０. 525元. 加热升温4℃所需电能W ２=Ｑ2=cmΔt 2＝4.2ｘ １03 J/(kg·℃）x50kg ｘ (５0℃-46℃)=8．４X105J ． 加热升温４℃所需时间（设加热功率为2 5０0 W)：t 1= Ｗ２/Ｐ３＝336 s ＝5． 6 ｍin （这段加热时间可以忽略不计）降温4℃所需时间为190 min ，至下午6点共需要三次加热，消耗电能: W 3=3Ｗ２=3X8. 4X 105 J ＝0. ７ kW·h.电费支出为:0． ６元/kW·H ｘ0． 7 ｋW·h=0. 42元. 总支出为:0． 52５元+ 0． 42元=0. 94５元． 因此，第二种方案更省钱．３4.(１）电冰箱是间歇工作的,只有当冷冻室内的实际温度高于设定温度时，电冰箱的压缩机才开始工作.(２)电冰箱上标示的耗电量为常温下，电冰箱内不放任何物体，且不开冰箱门的情况下测得的.而在实际应用过程中，真实的耗电量会更大一些. (3)该电冰箱真实耗电量：W ＝1.5x0. 58 ｋW·h=０. 87 ｋW·h.一天实际工作时间=8.3⨯-3W 0.87t =h=h P 10510. 35. (1)①亮 亮 不亮②亮 亮 不亮 亮 不亮 亮（2） Q 有用=cρV ｍ(t 1-ｔ0)=3.15x １05 J.Q 总 =6０0 W Ｘ10X60 ｓ＝3.6X1０5 J. =100%87.5%.η⨯⨯⨯5有用5总Q 3.1510==Q 3.610(3)当电水壶处于自动状态下,水未沸腾前,保温指示灯与S T 双金属片温控器并联,且S Ｔ双金属片温控器处于联通短路状态，所以保温指示灯被短路不亮.(4)由2=U P R 得电水壶正常工作时其加热电阻的阻值2=ΩU R =80.7P． 保温状态时，通过电热器的电流= 2.2<⨯⨯2-33L 22UU 220I =A=10A R+R +R R 10010. 就以这个电流计算，保温状态时电热器的发热功率为P= I 2R≈ 3. 9 Ｘ 10-4 W. 即可以近似认为不发热，所以保温状态下的水温逐渐降低.36. (1)压缩机将气态工作物质压缩,使其在冷凝器内液化，并放出热量，传递给需要加热的水,液化后的工作物质经膨胀阀后体积迅速膨胀，压强减小后汽化，降低自身温度后,从流过蒸发器内的空气中吸收热量,使空气温度降低,形成冷气后吹出.(２)①查表得A 型号热水器工作 1h 可以将V=12０ L ＝120 Ｘ１０-３m ３的水温度升高约Δt=35℃，则水吸收的热量为:Q=ｃ水m 水Δt= c 水ρ水VΔt =１．76X1０7J.热水器１ｈ消耗的电能(电流所做的功)为Ｗ= Ｐt ＝1.2X １0３ WX3．６X103 ｓ=4.32 X1０6J ．而绕过使用传统的热水器，消耗的电能就为W ＝Q ＝1. 76Ｘ１07J ．因为W ＇>Ｗ，所以这种热水器更节能. ②A 型号热水器的能效比= 4.07.η⨯⨯76Q 1.7610J ==W 4.2310J(3)由能效比的定义可得:Q ＇＝ηW'ｃ水ρ水V 2'Δｔ =ηP 2t.热水器工作1h 提供热水的体积为2 1.7 3.6V =0.237237)(4520)L ηρ⨯⨯⨯⨯'==-⨯⨯⨯-333323321P t4.071010=m m c (t t 4.21010. ３７. （1)如图所示。