饮水机是一种常见的家用电器,其工作电路可简化为如图所示的电路,其中S是温度控制开关,当水温升高到一定温度时,它会自动切换,使饮水机处于保温状态;R2是饮水机加热
题型:不详难度:来源:
饮水机是一种常见的家用电器,其工作电路可简化为如图所示的电路,其中S是温度控制开关,当水温升高到一定温度时,它会自动切换,使饮水机处于保温状态;R2是饮水机加热管的电阻,R1是与加热管串联的电阻。下表是从其说明书中摘录下的一些技术数据(不考虑R1、R2的阻值受温度影响)。
(1)温控开关S闭合时,处于 状态。(选填“加热”或“ 保温”) (2)饮水机处于加热状态时电路中的电流多大? (3)加热管R2的阻值多大? (4)保温状态时,整机的功率多大?电阻R1的阻值多大?这时电阻R1的功率多大? (5)这款饮水机有不合理之处,你认为应如何改进? |
答案
(1)加热 (2)2.5A (3) 88Ω (4) 20W 2332Ω 19.2W(5)R产生的热量没有得到充分利用,可以用电热管代替电阻 |
解析
试题分析:(1)根据公式P=U2/R可知,电源电压一定时,电功率跟电阻成反比。温控开关S闭合时,电路中的电阻变小,电路的功率处于加热状态。 (2)饮水机处于加热状态时电路中的电流是I=P/U=550W/220V=2.5A (3)加热管R2的阻值是 R2=U/I=220V/2.5A=88Ω (4)保温状态时,整机的功率P保=W/t=0.48KWh/24h=0.02KW=20W 电路中的总电阻是 R总=U2/P保=(220V)2/20W =2420 电阻R1的阻值R1=R总-R2=2420Ω-88Ω=2332 电阻R1的功率P1=(U总/R总)2×R1=(220V/2420Ω)2×2332Ω≈19.2W (5)R产生的热量没有得到充分利用,可以用电热管代替电阻 考点:本试题考查的是电热的综合计算。 点评:对于此类试题,学生应把握根据公式P=U2/R可知,电源电压一定时,电功率跟电阻成反比。保温时电路中电阻是最大的,加热时电路中的电阻是最小的。 |
举一反三
为了探究影响电热的因素,小伟设计了如图所示电路,烧瓶中盛有质量、初温均相等的煤油,R甲>R乙。
(1)为了在较短的时间内达到明显的实验效果,选用煤油而不是用水,主要是由于 _______________________________________________________________________。 (2)通电一段时间后,比较两烧瓶中温度计的示数,是为了探究电热与__________的关系。 (3)要利用此装置来探究电热与电流的关系,你还需要的操作是 _______________________________________________________________________________。
(4)将此装置改装后可测量煤油的比热容,如图所示。测量时,分别向两个相同的烧瓶中加入初温均为t0、质量相等的水和煤油,通电一段时间后,分别读出温度计的示数为t水、t煤油,请写出煤油比热容的表达式c煤油= (已知水的比热容为c水)。 |
小明在探究影响电流通过电阻发热量的因素时,设计了如图所示的实验电路,他的方法是用电阻丝(其中R甲≠R乙)给烧瓶中的煤油(煤油质量相同)加热,然后同时观察煤油在玻璃管中上升的高度,就可以对比电阻丝放热的多少.请你仔细观察小明设计的实验电路,并应用所学知识分析回答下列问题:
(1)探究电热的多少与电流的关系,应该对比 两个烧瓶中煤油柱上升的高度,而这两个烧瓶中电阻丝阻值应该 。 (2)探究电热的多少与电阻的关系,应该对比 两个烧瓶中煤油柱上升的高度。(3分) |
给阻值为10Ω的电阻丝通电100s,电流产生的热量为4000J,则通过电阻丝的电流是 A。 |
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