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素养综合练测24 家用电器的相关计算
2023衡阳物理
素养达标
一、填空题
1.某饮水机额定加热功率为500 W,水箱容积为1 L,在额定电压下将满箱水从75 ℃加热到95 ℃,用时210 s,则水箱中的水吸收的热量是 8.4×104 J,该饮水机的效率是 80% 。[已知ρ水=1.0×103 kg/m3,
c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
2.小华家有一个额定电压为220 V、额定电流为5 A的电热水壶,该电热水壶正常工作42 s产生的热量为 4.62×104 J,若这些热量的80%被质量为1 kg的水吸收,则水升高的温度为 8.8 ℃。[已知c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
8.4×104
80%
4.62×104
8.8
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3.如图所示是为即热式电热水龙头,打开水龙头开关,几秒就可以流出热水。已知某品牌电热水龙头的额定功率是4 000 W,额定电压是220 V,则该电热水龙头正常工作时的电阻是 12.1 Ω;不计热量损失,该水龙头正常工作8.4 s,可使0.4 kg的水从21 ℃升高到 41 ℃。[已知c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
12.1
41
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二、综合题
4.陈明在家中发现一个电热暖手宝如图所示,其主要参数如表所示。在额定电压下,袋内的水由15 ℃加热至自动断电,已知c水=4.2×103 J/(kg·℃),不计热量损失,求:
(1)水吸收的热量;
解:(1)由表中数据可知,当加热到自
动断电时,水的温度为65 ℃,
袋内的水由15 ℃加热至自动断电时,水吸收的热量:Q吸=c水mΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(65 ℃-15 ℃)=2.1×105 J;
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(2)加热所需要的时间。
解:(2)不计热量损失,W=Q吸=2.1×105 J,
由P=可得,加热所需要的时间:t===420 s。
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5.密闭的房间里有一台规格为“220 V 800 W”的取暖器,闭合开关使其正常工作30 min。求:
(1)该取暖器消耗的电能;
解:(1)30 min取暖器消耗的电能:
W=Pt=800 W×60×30 s=1.44×106 J;
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(2)若房间里空气质量为45 kg,取暖器放出热量的15%被空气吸收,则房间里空气升高的温度。[已知空气的比热容为1.0×103 J/(kg·℃)]
解:(2)取暖器放出热量的15%被空气吸收,即Q吸=15%Q放=15%W=0.15×1.44×106 J=2.16×105 J,由Q吸=cmΔt可得,房间里空气升高的温度:
Δt===4.8 ℃。
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素养提优
6.新型电饭锅采用“聪明火”技术,智能化地控制食物在不同时间段的温度,以得到最佳的营养和口感,其简化电路如图甲所示。R1和R2均为电热丝,S1是自动控制开关。煮饭时,把电饭锅接入220 V电路中,在电饭锅工作的30 min内,电路中总电流随时间变化的图象如图乙所示。关于该电饭锅,下列说法错误的是( D )
D
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A.当S和S1都闭合时,电饭锅的电功率为660 W
B.电热丝R2的阻值220 Ω
C.在这30 min内电阻丝R1产生的热量为7.92×105 J
D.在这30 min内电阻丝R2产生的热量为3.96×105 J
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7.如图所示是某种电热器工作的部分电路图,两根电热丝的电阻关系为R1=2R2,通过旋转扇形开关S,接触不同触点,实现高、低两个挡位的转换,低温挡时的发热功率为440 W。求:
(1)R1、R2的阻值;
解:(1)由电路图可知,当开关S接触b、c两个触点时,电路为R1的简单电路,电路电阻较大,为低温挡;
开关S接触c、d两个触点时,R1与R2并联,电路电阻较小,为高温挡;
R1的阻值:R1===110 Ω,
则R2的阻值:R2=R1=×110 Ω=55 Ω;
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(2)电热器处于高温挡时的总功率;
解:(2)R2的电功率:P2===880 W,
则电热器处于高温挡时的总功率:P高温=P低温+