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如圖所示是一種電壓力鍋簡易原理圖,A為密閉鍋體,鍋蓋面積為400cm2.R1為工作時的加熱電阻,L為指示燈,其電阻為20Ω,R2為保溫電阻,S1為電源開關(guān),S2為壓力開關(guān),閉合S1后,電路通過R1對電力壓力鍋加熱,當(dāng)鍋內(nèi)氣體壓強達(dá)到設(shè)定值時,水開始沸騰,鍋底向下移動,壓力開關(guān)與觸點a斷開,并與b點接通,起到控壓控溫的目的,此時保溫電路的總功率為20W.
(1 )當(dāng)鍋內(nèi)溫度為120℃時,鍋內(nèi)氣體對鍋蓋的壓力是多少?
(2 )保溫電阻R2的阻值多大?
(3 )把鍋內(nèi)質(zhì)量為2kg,初溫為20℃的水加熱至沸騰至少需要多少時間?
表一 水的沸點T與氣體壓強p的關(guān)系
T/℃100105110112114116118120
P/kPa101121143154163175187199
表二 電壓力鍋的銘牌
額定電壓加熱功率壓強設(shè)定值
220V1000W101kPa

解:(1)由表一知,當(dāng)鍋內(nèi)溫度為120℃時,鍋內(nèi)氣體壓強p=199kPa=1.99×105Pa,
∵p=,
∴鍋內(nèi)氣體對鍋蓋的壓力:
F=ps=1.99×105Pa×400×10-4m2=7960N;
(2)∵P=,
∴保溫時電路總電阻:
R===2420Ω,
∵R=R2+RL,
∴R2=R-RL=2420Ω-20Ω=2400Ω;
(3)由表二知道鍋內(nèi)氣體壓強設(shè)定值p=101kPa、壓力鍋的功率為1000W,由表一可知此時鍋內(nèi)溫度為100℃,
水吸收的熱量:
Q=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J,
由題知,壓力鍋消耗的電能:
W=Pt=Q=6.72×105J,
∴需要時間:
t===672s=11.2min.
答:(1 )當(dāng)鍋內(nèi)溫度為120℃時,鍋內(nèi)氣體對鍋蓋的壓力是7960N;
(2 )保溫電阻R2的阻值2400Ω;
(3)把鍋內(nèi)質(zhì)量為2kg,初溫為20℃的水加熱至沸騰至少需要11.2min.
分析:(1)當(dāng)鍋內(nèi)溫度為120℃時,由表一得出鍋內(nèi)氣體壓強,知道鍋蓋面積,利用壓強公式求鍋內(nèi)氣體對鍋蓋的壓力;
(2)保溫時,指示燈和電阻R2串聯(lián)接入電路,知道保溫功率和電源電壓,利用P=求電路總電阻,再根據(jù)串聯(lián)電阻關(guān)系求R2的阻值;
(3)由表二知,鍋內(nèi)壓強設(shè)定值p=101kPa,由表一可知鍋內(nèi)溫度為100℃,知道水的質(zhì)量、比熱容和水的初溫,利用Q=cm△t求水吸收的熱量;而Q=W=Pt,知道加熱功率,可求加熱時間.
點評:本題為電學(xué)、力學(xué)和熱學(xué)的綜合題,要求靈活運用壓強公式、電功率公式、吸熱公式和串聯(lián)電路的特點.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:

如圖所示是一種電壓力鍋簡易原理圖,A為密閉鍋體,鍋蓋面積為400cm2.R1為工作時的加熱電阻,L為指示燈,其電阻為20Ω,R2為保溫電阻,S1為電源開關(guān),S2為壓力開關(guān),閉合S1后,電路通過R1對電力壓力鍋加熱,當(dāng)鍋內(nèi)氣體壓強達(dá)到設(shè)定值時,水開始沸騰,鍋底向下移動,壓力開關(guān)與觸點a斷開,并與b點接通,起到控壓控溫的目的,此時保溫電路的總功率為20W.
(1 )當(dāng)鍋內(nèi)溫度為120℃時,鍋內(nèi)氣體對鍋蓋的壓力是多少?
(2 )保溫電阻R2的阻值多大?
(3 )把鍋內(nèi)質(zhì)量為2kg,初溫為20℃的水加熱至沸騰至少需要多少時間?
表一 水的沸點T與氣體壓強p的關(guān)系
T/℃ 100 105 110 112 114 116 118 120
P/kPa 101 121 143 154 163 175 187 199
表二 電壓力鍋的銘牌
額定電壓 加熱功率 壓強設(shè)定值
220V 1000W 101kPa
闂傚倸鍊搁崐鎼佸磹閹间礁纾归柟闂寸绾惧綊鏌熼梻瀵割槮缁炬儳缍婇弻锝夊箣閿濆憛鎾绘煕閵堝懎顏柡灞剧洴楠炴﹢鎳犻澶嬓滈梻浣规偠閸斿秶鎹㈤崘顔嘉﹂柛鏇ㄥ灠閸愨偓濡炪倖鍔﹀鈧紒顔煎缁辨挻鎷呴幓鎺嶅濠电姰鍨煎▔娑㈩敄閸曨厽宕查柛鈩冪⊕閻撳繘鏌涢锝囩畺闁革絾妞介弻娑㈡晲閸涱喛纭€缂備浇椴哥敮锟犲箖閳哄懏顥堟繛鎴炲笚閻庝即姊绘担鍛婃儓闁活剙銈稿畷浼村冀椤撶姴绁﹂梺纭呮彧缁犳垹绮诲☉銏♀拻闁割偆鍠撻埊鏇熴亜閺傚灝顏慨濠勭帛閹峰懘宕ㄦ繝鍌涙畼濠电儑绲藉ú锕€顪冩禒瀣櫜闁绘劖娼欑欢鐐烘煙闁箑鍔﹂柨鏇炲€归悡鏇㈡煛閸ャ儱濡奸柣蹇曞У娣囧﹪顢曢敐蹇氣偓鍧楁煛鐏炲墽娲撮柍銉畵楠炲鈹戦崶鈺€澹曠紓鍌氬€风粈渚€顢栭崨顖涘床闁圭増婢橀悡姗€鏌熸潏楣冩闁稿﹦鍏橀弻銈囧枈閸楃偛顫梺鍛婃煥閹诧紕鎹㈠☉姘e亾濞戞瑡缂氶柣顓滃€曢湁婵犲﹤绨肩花缁樸亜閺囶亞绋荤紒缁樼箓椤繈顢橀悢鍓蹭户闂傚倷鑳剁划顖涚仚闁诲繐绻戦悷鈺佺暦閹扮増鍊烽柣鎴炃氶幏娲煟鎼粹剝璐″┑顔炬暬婵℃挳宕橀埡鈧换鍡涙煟閹邦厽缍戞繛鎼枟椤ㄣ儵鎮欏顔煎壉濡炪倧濡囨晶妤呭箚閺冨牊鏅查柛銉╊棑鎼村﹪姊婚崒娆掑厡缂侇噮鍨跺畷婵嬫晝閸屾氨顦┑鐐叉閹稿摜绮堟径鎰厪闁割偅绻冮ˉ鎾趁瑰⿰鍕煁闁靛洤瀚伴獮妯兼崉閻╂帇鍨介弻娑樜熼搹瑙勬喖濡炪們鍔婇崕鐢稿箖濞嗘挸绠甸柟鐑樻尰椤斿嫰姊洪崜褏甯涢柣妤冨█瀵鈽夊Ο閿嬵潔闂佸憡顨堥崑鐐烘倶閸喓绠鹃悗鐢登归宀勬煕濞嗗繐鏆欐い顐㈢箻閹煎綊宕烽鐙呯床婵犳鍠楅〃鍛涘▎鎾村仼闁割偅娲橀埛鎴犵磽娴g櫢渚涙繛鍫熸閺屻劑寮撮妸銈夊仐闂佺粯渚楅崰娑氱不濞戞ǚ妲堟繛鍡樺灥婵悂鏌f惔锛勭暛闁稿骸宕灋鐎光偓閸曨偆顔嗗┑鐐叉▕娴滄繈鍩涢幋锔界厱婵炴垶锕崝鐔虹磼閻樿櫕宕岄柟顔筋殔椤繈鎮℃惔锛勭潉闂備浇妗ㄧ粈浣虹矓閻熼偊鍤曟い鏇楀亾鐎规洘甯掗オ浼村椽閸愵亜绨ラ梻鍌氬€风粈渚€骞栭銈嗗仏妞ゆ劧绠戠壕鍧楁煙閹澘袚闁稿鏅滅换娑橆啅椤旇崵鍑归梺缁樻尰缁嬫垿婀侀梺鎸庣箓閹冲繘骞夐幖浣告瀬闁割偅鎯婇弮鍫熷亹闂傚牊绋愮划璺衡攽閻愬弶鈻曢柛娆忓暣婵″瓨绗熼埀顒€顕f禒瀣垫晣闁绘劙娼ч獮鎰版⒒娴e憡鍟為柛鏃€鍨垮畷婵嗩吋婢跺鈧爼鏌涢鐘插姕闁稿﹦鏁婚幃宄扳枎韫囨搩浠剧紓浣插亾闁告劏鏂傛禍婊堟煏婵炲灝鍔甸棅顒夊墯椤ㄣ儵鎮欑拠褑鍚悗娈垮枙缁瑩銆佸鈧幃娆撴濞戞ḿ顔囬梻鍌氬€风粈渚€骞夐敓鐘茬闁硅揪绠戠粈澶愬箹濞n剙濡肩痪鎯х秺閺屻劑鎮ら崒娑橆伓

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科目:初中物理 來源:2013屆湖北省武漢市水果湖二中中考模擬物理試卷(帶解析) 題型:計算題

如圖所示是一種電壓力鍋簡易原理圖,A為密閉鍋體,鍋蓋面積為400cm2。R1為工作時的加熱電阻,L為指示燈,其電阻為20Ω,R2為保溫電阻,S1為電源開關(guān),S2為壓力開關(guān),閉合S1后,電路通過R1對電力壓力鍋加熱,當(dāng)鍋內(nèi)氣體壓強達(dá)到設(shè)定值時,水開始沸騰,鍋底向下移動,壓力開關(guān)與觸點a斷開,并與 b點接通,起到控壓控溫的目的,此時保溫電路的總功率為20W。

表一 水的沸點T與氣體壓強p 的關(guān)系
T/℃
100
105
110
112
114
116
118
120
p/kpa
101
121
143
154
163
175
187
199
 
表二 電壓力鍋的銘牌
額定電壓
加熱功率
壓強設(shè)定值
220 V
1000W
175kpa
 
(1)當(dāng)鍋內(nèi)121kpa時,鍋內(nèi)氣體對鍋蓋的壓力是多少?
(2)保溫電阻R2的阻值多大?
(3)已知鍋內(nèi)水的質(zhì)量為m,初溫為T0、比熱容為c,為了求出電壓鍋從開始加熱到鍋氣壓到設(shè)定值時的效率,只要測出閉合開關(guān)S1到電路中        的時間為t,就可推導(dǎo)出效率的表達(dá)式η=           (用已知量表示)

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科目:初中物理 來源:2012-2013學(xué)年湖北省武漢市中考模擬物理試卷(解析版) 題型:計算題

如圖所示是一種電壓力鍋簡易原理圖,A為密閉鍋體,鍋蓋面積為400cm2。R1為工作時的加熱電阻,L為指示燈,其電阻為20Ω,R2為保溫電阻,S1為電源開關(guān),S2為壓力開關(guān),閉合S1后,電路通過R1對電力壓力鍋加熱,當(dāng)鍋內(nèi)氣體壓強達(dá)到設(shè)定值時,水開始沸騰,鍋底向下移動,壓力開關(guān)與觸點a斷開,并與 b點接通,起到控壓控溫的目的,此時保溫電路的總功率為20W。

表一 水的沸點T與氣體壓強p 的關(guān)系

T/℃

100

105

110

112

114

116

118

120

p/kpa

101

121

143

154

163

175

187

199

 

表二 電壓力鍋的銘牌

額定電壓

加熱功率

壓強設(shè)定值

220 V

1000W

175kpa

 

(1)當(dāng)鍋內(nèi)121kpa時,鍋內(nèi)氣體對鍋蓋的壓力是多少?

(2)保溫電阻R2的阻值多大?

(3)已知鍋內(nèi)水的質(zhì)量為m,初溫為T0、比熱容為c,為了求出電壓鍋從開始加熱到鍋氣壓到設(shè)定值時的效率,只要測出閉合開關(guān)S1到電路中        的時間為t,就可推導(dǎo)出效率的表達(dá)式η=           (用已知量表示)

 

闂傚倸鍊搁崐鎼佸磹閹间礁纾归柟闂寸绾惧綊鏌熼梻瀵割槮缁炬儳缍婇弻锝夊箣閿濆憛鎾绘煕閵堝懎顏柡灞剧洴楠炴﹢鎳犻澶嬓滈梻浣规偠閸斿秶鎹㈤崘顔嘉﹂柛鏇ㄥ灠閸愨偓濡炪倖鍔﹀鈧紒顔煎缁辨挻鎷呴幓鎺嶅濠电姰鍨煎▔娑㈩敄閸曨厽宕查柛鈩冪⊕閻撳繘鏌涢锝囩畺闁革絾妞介弻娑㈡晲閸涱喛纭€缂備浇椴哥敮锟犲箖閳哄懏顥堟繛鎴炲笚閻庝即姊绘担鍛婃儓闁活剙銈稿畷浼村冀椤撶姴绁﹂梺纭呮彧缁犳垹绮诲☉銏♀拻闁割偆鍠撻埊鏇熴亜閺傚灝顏慨濠勭帛閹峰懘宕ㄦ繝鍌涙畼濠电儑绲藉ú锕€顪冩禒瀣櫜闁绘劖娼欑欢鐐烘煙闁箑鍔﹂柨鏇炲€归悡鏇㈡煛閸ャ儱濡奸柣蹇曞У娣囧﹪顢曢敐蹇氣偓鍧楁煛鐏炲墽娲撮柍銉畵楠炲鈹戦崶鈺€澹曠紓鍌氬€风粈渚€顢栭崨顖涘床闁圭増婢橀悡姗€鏌熸潏楣冩闁稿﹦鍏橀弻銈囧枈閸楃偛顫梺鍛婃煥閹诧紕鎹㈠☉姘e亾濞戞瑡缂氶柣顓滃€曢湁婵犲﹤绨肩花缁樸亜閺囶亞绋荤紒缁樼箓椤繈顢橀悢鍓蹭户闂傚倷鑳剁划顖涚仚闁诲繐绻戦悷鈺佺暦閹扮増鍊烽柣鎴炃氶幏娲煟鎼粹剝璐″┑顔炬暬婵℃挳宕橀埡鈧换鍡涙煟閹邦厽缍戞繛鎼枟椤ㄣ儵鎮欏顔煎壉濡炪倧濡囨晶妤呭箚閺冨牊鏅查柛銉╊棑鎼村﹪姊婚崒娆掑厡缂侇噮鍨跺畷婵嬫晝閸屾氨顦┑鐐叉閹稿摜绮堟径鎰厪闁割偅绻冮ˉ鎾趁瑰⿰鍕煁闁靛洤瀚伴獮妯兼崉閻╂帇鍨介弻娑樜熼搹瑙勬喖濡炪們鍔婇崕鐢稿箖濞嗘挸绠甸柟鐑樻尰椤斿嫰姊洪崜褏甯涢柣妤冨█瀵鈽夊Ο閿嬵潔闂佸憡顨堥崑鐐烘倶閸喓绠鹃悗鐢登归宀勬煕濞嗗繐鏆欐い顐㈢箻閹煎綊宕烽鐙呯床婵犳鍠楅〃鍛涘▎鎾村仼闁割偅娲橀埛鎴犵磽娴g櫢渚涙繛鍫熸閺屻劑寮撮妸銈夊仐闂佺粯渚楅崰娑氱不濞戞ǚ妲堟繛鍡樺灥婵悂鏌f惔锛勭暛闁稿骸宕灋鐎光偓閸曨偆顔嗗┑鐐叉▕娴滄繈鍩涢幋锔界厱婵炴垶锕崝鐔虹磼閻樿櫕宕岄柟顔筋殔椤繈鎮℃惔锛勭潉闂備浇妗ㄧ粈浣虹矓閻熼偊鍤曟い鏇楀亾鐎规洘甯掗オ浼村椽閸愵亜绨ラ梻鍌氬€风粈渚€骞栭銈嗗仏妞ゆ劧绠戠壕鍧楁煙閹澘袚闁稿鏅滅换娑橆啅椤旇崵鍑归梺缁樻尰缁嬫垿婀侀梺鎸庣箓閹冲繘骞夐幖浣告瀬闁割偅鎯婇弮鍫熷亹闂傚牊绋愮划璺衡攽閻愬弶鈻曢柛娆忓暣婵″瓨绗熼埀顒€顕f禒瀣垫晣闁绘劙娼ч獮鎰版⒒娴e憡鍟為柛鏃€鍨垮畷婵嗩吋婢跺鈧爼鏌涢鐘插姕闁稿﹦鏁婚幃宄扳枎韫囨搩浠剧紓浣插亾闁告劏鏂傛禍婊堟煏婵炲灝鍔甸棅顒夊墯椤ㄣ儵鎮欑拠褑鍚悗娈垮枙缁瑩銆佸鈧幃娆撴濞戞ḿ顔囬梻鍌氬€风粈渚€骞夐敓鐘茬闁硅揪绠戠粈澶愬箹濞n剙濡肩痪鎯х秺閺屻劑鎮ら崒娑橆伓

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科目:初中物理 來源:2011年湖南省長沙市中考物理模擬試卷(十)(解析版) 題型:解答題

如圖所示是一種電壓力鍋簡易原理圖,A為密閉鍋體,鍋蓋面積為400cm2.R1為工作時的加熱電阻,L為指示燈,其電阻為20Ω,R2為保溫電阻,S1為電源開關(guān),S2為壓力開關(guān),閉合S1后,電路通過R1對電力壓力鍋加熱,當(dāng)鍋內(nèi)氣體壓強達(dá)到設(shè)定值時,水開始沸騰,鍋底向下移動,壓力開關(guān)與觸點a斷開,并與b點接通,起到控壓控溫的目的,此時保溫電路的總功率為20W.
(1 )當(dāng)鍋內(nèi)溫度為120℃時,鍋內(nèi)氣體對鍋蓋的壓力是多少?
(2 )保溫電阻R2的阻值多大?
(3 )把鍋內(nèi)質(zhì)量為2kg,初溫為20℃的水加熱至沸騰至少需要多少時間?
表一 水的沸點T與氣體壓強p的關(guān)系
T/℃100105110112114116118120
P/kPa101121143154163175187199
表二 電壓力鍋的銘牌
額定電壓加熱功率壓強設(shè)定值
220V1000W101kPa


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