图甲是内胆为铝质材料的电饭锅,内部电路如图乙所示,R1是加热电阻,阻值为48.4Ω;R2是限流电阻,阻值为484Ω。煮饭时,接通电源(220V50Hz),闭合手
题型:不详难度:来源:
图甲是内胆为铝质材料的电饭锅,内部电路如图乙所示,R1是加热电阻,阻值为48.4Ω;R2是限流电阻,阻值为484Ω。煮饭时,接通电源(220V50Hz),闭合手动开关S1,电饭锅处在加热状态。当锅内食物温度达到103℃时,开关S1会自动断开,断开后若无外力作用则不会自动闭合,S2是一个自动温控开关,当锅内食物温度达到80℃时会自动断开,温度低于70℃时会自动闭合。(已知水的比热容为4.2×103J/(kg. ℃);查表可知铝的熔点为660℃) 请解答下列问题: (1)如果接通电源后没有放入食物就闭合开关S1,电饭锅 的内胆是否会熔化?为什么? (2)在保温和加热两种情况下,电饭锅消耗的电功率之比是多少? (3)若在一个标准大气压下将温度为20℃,质量为2.5kg的水烧开需要16min40s,求电饭锅正常工作时电能转化为内能的效率是多少? |
答案
(1)不会熔化;当锅内温度达到103℃时,开关S1会自动,而铝的熔点为660℃,所以不会熔化。 1分 (2)1:11 2分 (3)水吸收的热量8.4×105J 1分 电饭锅消耗的电能106J 1分 电能转化为内能的效率84% 1分 |
解析
(1)不会熔化;当锅内温度达到103℃时,开关S1会自动断开,而铝的熔点为660℃,所以不会熔化. (2)在保温和加热两种情况下,电饭锅消耗的电功率之比====. 答:在保温和加热两种情况下,电饭锅消耗的电功率之比是1:11. (3)水吸收的热量Q=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg?℃)×2.5kg×(100℃﹣20℃)=8.4×105J, 电饭锅消耗的电能W=t=×1000s=106J, 所以电能转化为内能的效率为η===84%. 答:电能转化为内能的效率为84%. 提示: 考查电功率、吸收热量、消耗电能等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,要对物体的熔点有一定的了解,解题过程中还要注意单位的换算. |
举一反三
图中电源电压保持不变,R2的电阻为5Ω,闭合开关,电压表示数为3V,电流表示数为0.3A,则( )
A.R2两端的电压小于3V | B.R1、R2中的电流均为0.3A | C.R1与R2的等效电阻为15Ω | D.R2的电功率为1.8W |
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一台“220V 1000W”的电热水器,正常工作10min消耗的电能是__________J,如果该能量的70%被水吸收,能使____________kg的水温度升高20℃【c水=4.2×103J/(kg·℃)】。 |
在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中:(1)如图所示的电路未完成连接,请你将电路连接完整(用笔划线代替导线。)
(2)实验数据记录如下:
分析表1数据,可以得出的结论是:_______________________________________ 。 分析表2数据,可以得出的结论是:___________________________________________ 。 |
小红家里有一台饮水机,它铭牌上标出的有关数据如下表,工作电路如图所示,S0是温控开关。当开关S闭合、S0断开时,饮水机处于保温状态;当开关S、S0都闭合时,饮水机处于加热状态。问:
(1)将1kg的水从23℃加热到93℃,水吸收的热量是多少? (2)饮水机在加热状态下正常工作2min,消耗的电能是多少?〔C水=4.2×103J/(kg·℃)〕 (3)当饮水机在保温状态下正常工作时,通过R2的电流为0.2A,此时饮水机消耗的功率是多少? |
如图所示,电源电压保持不变,当闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是
A.电压表V1的示数增大,电压表V2的示数减小 | B.电阻R1和R2消耗的功率的变化量一定相等 | C.电压表V1减小的示数等于V2增大的示数 | D.电压表V1减小的示数小于V2增大的示数 |
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