熱水箱容量 | 1.5L |
額定電壓 | 220V |
加熱功率 | 550W |
保溫功率 | 110W |
分析 (1)利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$,結(jié)合開(kāi)關(guān)的關(guān)閉情況分析電阻變化,確定功率大小,得到飲水機(jī)工作狀態(tài);
(2)利用上述公式,結(jié)合各個(gè)功率大小,求出電阻;
(3)利用W=Pt求出消耗的電能,根據(jù)Q=cm△t求出水吸收的熱量,結(jié)合效率公式求出熱效率.
解答 解:(1)開(kāi)關(guān)S閉合,S0斷開(kāi)時(shí),R1斷路,電路中電阻最大,由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知,功率最小,故飲水機(jī)處于保溫狀態(tài);當(dāng)開(kāi)關(guān)S和S0都閉合時(shí),兩電阻并聯(lián),電路中電阻最小,由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知電功率最大,故飲水機(jī)處于加熱狀態(tài);
(2)由以上分析可知,當(dāng)處于保溫時(shí),只有R2工作,則由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得:
R2=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{保}}$=$\frac{(220V)^{2}}{110W}$=440Ω;
當(dāng)兩電阻并聯(lián)時(shí)處于加熱狀態(tài),則R1消耗的功率為:P1=P加-P保=550W-110W=440W;
則R1=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{1}}$=$\frac{(220V)^{2}}{440W}$=110Ω;
(3)飲水機(jī)在加熱狀態(tài)下正常工作15min消耗的電能為:W=Pt=550W×15×60s=4.95×105J;
將1.5kg的水從20℃加熱到90℃,水吸收的熱量為:Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×1.5kg×(90℃-20℃)=4.41×105J;
此飲水機(jī)加熱的熱效率為:η=$\frac{Q}{W}$×100%=$\frac{4.41×1{0}^{5}J}{4.95×1{0}^{5}J}$×100%≈89%.
答:(1)保溫;加熱;
(2)R1的阻值為110Ω;R2阻值為440Ω;
(3)此飲水機(jī)加熱的熱效率為89%.
點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生對(duì)用電器電功率的分析以及運(yùn)用電功率公式結(jié)合歐姆定律計(jì)算相關(guān)物理量的能力,在計(jì)算過(guò)程中要注意單位的統(tǒng)一.
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A. | 停止使用一次性白色泡沫飯盒 | B. | 在摩托車(chē)內(nèi)燃機(jī)排氣管上裝消音器 | ||
C. | 科學(xué)家研制氟利昂的替代品 | D. | 為促銷(xiāo)在商場(chǎng)門(mén)口安裝高音喇叭 |
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A. | 質(zhì)量變小,密度變小 | B. | 質(zhì)量變小,密度不變 | ||
C. | 體積變小,密度變小 | D. | 質(zhì)量、體積、密度均減半 |
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:填空題
電源電壓/V | 額定電功率/kW | 進(jìn)水溫度/℃ | 出水溫度/℃ | 能效比 |
220 | 1 | 20 | 60 | 4.2 |
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