如圖是某課外小組的同學設計的電熱水壺的電路圖,R是電熱水壺中的電熱管,R是與電熱水壺的電熱管串聯(lián)的電阻,阻值為319Ω.此熱水壺是在熱膽中儲水,由電熱管加熱工作.電熱管的銘牌上標有“220V,400W”的字樣,S是控制電熱水壺處于加熱狀態(tài)和保溫狀態(tài)的開關,求:
(1)S閉合時,電熱水壺處于加熱狀態(tài)還是保溫狀態(tài)?
(2)電熱水壺處于加熱狀態(tài)時通過電熱管的電流是多少?
(3)電熱水壺處于保溫狀態(tài)時,通電15min電熱管產(chǎn)生的熱量是多少焦?

【答案】分析:(1)由圖可知當S閉合時R被短路,電熱管加在電源兩端,則由P=可得,此時電熱水壺功率最大,則可知電熱水壺的狀態(tài);
(2)由電熱水壺的銘牌信息可知,加熱狀態(tài)時的額定電壓及額定功率,則由功率公式可求得通過加熱管的電流;
(3)當S斷開時,R與電熱管串聯(lián),則由歐姆定律可求得電路中的電流,由焦耳定律可求得15min內(nèi)電熱管產(chǎn)生的熱量.
解答:解:(1)當S閉合時,R被短路,電路中電阻最;則由P=可得:當電路中電阻最小時,電路中消耗的功率最大;
故S閉合時,電熱水壺處于加熱狀態(tài);
(2)由歐姆定律可得:
加熱時通過電熱管的電流I===1.8A;
由P=可得:
加熱管電阻R===121Ω;
(3)電熱水壺處于保溫狀態(tài)時,電路中總電阻R=R+R=319Ω+121Ω=440Ω;
則電路中的電流I'===0.5A;
答:(1)S閉合時,電熱水壺處于加熱狀態(tài);(2)加熱時通過電熱管的電流為1.8A;(3)保溫狀態(tài)時電路中的電流為0.5A.
點評:本題考查功率公式的應用,注意電路中開關的通斷對電路的影響,同時還需明確銘牌信息中為電器正常工作時的額定電壓及額定功率.
練習冊系列答案
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單位質量的某種液體變?yōu)橥瑴囟鹊臍怏w所需要吸收的熱量,叫做這種液體的汽化熱.通常情況下,同種液體在不同溫度下的汽化熱是不同的.某課外活動小組設計了如圖所示的裝置,可以用來測定100℃時水的汽化熱.該裝置的測量原理是:用電壓可調(diào)的電加熱器使玻璃容器內(nèi)的水沸騰,用電子天平分別測量沸騰一段時間前后水的質量,同時測量所用的時間及在該段時間內(nèi)電加熱器的電壓和電流,根據(jù)相關的數(shù)據(jù)和能量守恒關系即可求出水的汽化熱λ.由于這個裝置工作時的散熱損失是不可忽略的,該組同學實驗時測量了兩組數(shù)據(jù),如下表所示:
電壓/V 電流/A 時間/s 水的初質量/g 水的末質量/g
第一組 20 1 300 70 68
第二組 40 2 300 70 60
(1)試簡單說明該裝置的散熱功率是否隨加熱功率的改變而改變.
(2)根據(jù)以上數(shù)據(jù),求水的汽化熱λ
(3)針對此實驗提出一些減少實驗誤差的措施.

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

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電壓/V電流/A時間/s水的初質量/g水的末質量/g
第一組2013007068
第二組4023007060
(1)試簡單說明該裝置的散熱功率是否隨加熱功率的改變而改變.
(2)根據(jù)以上數(shù)據(jù),求水的汽化熱λ
(3)針對此實驗提出一些減少實驗誤差的措施.

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電壓/V電流/A時間/s水的初質量/g水的末質量/g
第一組2013007068
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①換用________的磁鐵,其他條件不變,發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)增大,說明電流大小跟磁場強弱有關;
②換用一個半徑大一些的金屬圓盤,其他條件不變,發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)增大,說明電流大小也跟________有關;
③當圓盤轉速增大且其他條件不變時,發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)增大,說明電流大小還跟________有關。

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1.試簡單說明該裝置的散熱功率是否隨加熱功率的改變而改變。

2.根據(jù)以上數(shù)據(jù),求水的汽化熱λ

3.針對此實驗提出一些減少實驗誤差的措施。

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