内容正文:
1.如图所示为某品牌电火锅的简化电路图,R1、R2为阻值一定的电热丝。当只闭合开关S1时,电火锅为“低温”挡,此时电功率为220W;当只闭合开关S2时,为“中温”挡,此时电路中的电流为4A;当S1、S2都闭合时,为“高温”挡,可快速加热。求:
(1)电热丝R2的阻值;
(2)“中温”挡工作5min时,电火锅产生的热量;
(3)“高温”挡工作1小时,消耗的电能为多少千瓦时。
2.热熔胶枪适用场景较多,可以牢固粘补各种材料,也可以进行创意DIY.通电后,胶枪内的电阻丝发热使胶条熔化。胶枪的简化电路如图所示,电源电压恒为6V,R1和R2为发热电阻丝,其中R1=6Ω,当S1、S2都闭合时,电路的电功率为18W,忽略电阻丝阻值随温度变化。求:
(1)通过R1的电流;
(2)只闭合S1时电路的电功率;
(3)S1、S2都闭合时工作300s消耗的电能;
3.小明家乔迁新居,新安装一台电热水器,电热水器铭牌参数如下表,当该电热水器装满水正常使用时:[水的密度为1.0×103kg/m3,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]
贮水式电热水器
容量:40L
额定电压:220V
功率:2000W
额定频率:50Hz
(1)该电热水器满箱水的质量为多少?
(2)将满箱水从16℃加热到42℃,水吸收的热量为多少?
(3)该电热水器正常工作时将满箱水从16℃加热到42℃需要40min,则该电热水器的加热效率为多少?
(4)小明发现:安装电热水器后比安装前用电量明显增加,电热水器白白浪费掉一部分电能。为减少电热水器浪费的电能,请你对小明家使用电热水器提出合理化的建议(至少两条)。
4.如图所示为我国研制的四座氢燃料内燃机飞机验证机。该飞机使用氢为燃料,高压储氢罐可储氢4kg,最大起飞质量可达1.2×103kg。已知飞机静止在水平地面上时,轮胎与地面的总接触面积为0.2m2;在空中以180km/h的速度匀速直线巡航时,前置螺旋桨为飞机提供的牵引力为2×103N。已知氢的热值为1.4×108J/kg。求:
(1)发动机未工作前,飞机静止在水平地面上,达到最大起飞质量时对地面的压强为多少?
(2)高压储氢罐内4kg的氢完全燃烧放出的热量为多少?
(3)飞机以180km/h的速度匀速直线巡航0.5h,前置螺旋桨为飞机提供的牵引力做的功为多少?
5.一箱饮品放在水平地面上,如图所示。其包装箱上标识的相关名词如下:“毛重”是包装箱及其内部所装饮品的总质量:“净含量”是包装箱内所装饮品的总质量;“数量”是每瓶饮品的体积×包装箱内饮品的瓶数;“体积”是包装箱的长度×宽度×高度。请根据包装箱上标识的内容,通过计算回答(取g=10N/kg):
(1)这箱饮品的总重力多大?
(2)这箱饮品对地面的压强多大?
(3)该箱内所装饮品的密度多大?
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1.如图所示为某品牌电火锅的简化电路图,R1、R2为阻值一定的电热丝。当只闭合开关S1时,电火锅为“低温”挡,此时电功率为220W;当只闭合开关S2时,为“中温”挡,此时电路中的电流为4A;当S1、S2都闭合时,为“高温”挡,可快速加热。求:
(1)电热丝R2的阻值;
(2)“中温”挡工作5min时,电火锅产生的热量;
(3)“高温”挡工作1小时,消耗的电能为多少千瓦时。
解:(1)当只闭合开关S2时,为“中温”挡,此时电路中的电流为4A,
所以电热丝R2的阻值为;
(2)“中温”挡工作5min时,电火锅产生的热量为
;
(3)当S1、S2都闭合时,为“高温”挡,此时两电阻并联,R1的功率为220W,
R2的功率为P2=UI2=220V×4A=880W,
所以“高温”挡工作时的功率为P高=220W+880W=1100W=1.1kW,
“高温”挡工作1小时,消耗的电能为W高=P高t=1.1kW×1h=1.1kW•h.
2.热熔胶枪适用场景较多,可以牢固粘补各种材料,也可以进行创意DIY.通电后,胶枪内的电阻丝发热使胶条熔化。胶枪的简化电路如图所示,电源电压恒为6V,R1和R2为发热电阻丝,其中R1=6Ω,当S1、S2都闭合时,电路的电功率为18W,忽略电阻丝阻值随温度变化。求:
(1)通过R1的电流;
(2)只闭合S1时电路的电功率;
(3)S1、S2都闭合时工作300s消耗的电能;
解:(1)因为当两开关都闭合时R1和R2并联,所以R1两端的电压U1=U=6V,
通过R1的电流I11A;
(2)由图知,只闭合S1时,电路中只有R1,
电路的电功率P16W;
(3)当S1、S2都闭合时,工作300s消耗的电能
W=Pt=18W×300s=5400J.
3.小明家乔迁新居,新安装一台电热水器,电热水器铭牌参数如下表,当该电热水器装满水正常使用时:[水的密度为1.0×103kg/m3,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]
贮水式电热水器
容量:40L
额定电压:220V
功率:2000W
额定频率:50Hz
(1)该电热水器满箱水的质量为多少?
(2)将满箱水从16℃加热到42℃,水吸收的热量为多少?
(3)该电热水器正常工作时将满箱水从16℃加热到42℃需要40min,则该电热水器的加热效率为多少?
(4)小明发现:安装电热水器后比安装前用电量明显增加,电热水器白白浪费掉一部分电能。为减少电热水器浪费的电能,请你对小明家使用电热水器提出合理化的建议(至少两条)。
解:(1)由ρ可知,该电热水器满箱水的质量
m=ρV=1.0×103kg/m3×40×10﹣3m3=40kg;
(2)水吸收的热量Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×40kg×(42℃﹣16℃)=4.368×106J;
(3)电热水器消耗的电能W=Pt=2000W×40×60s=4.8×106J,
该电热水器的加热效率η91%;
(4)为减少电热水器浪费的电能,一是要合理设置水温,二是要善用定时、预约功能。
4.如图所示为我国研制的四座氢燃料内燃机飞机验证机。该飞机使用氢为燃料,高压储氢罐可储氢4kg,最大起飞质量可达1.2×103kg。已知飞机静止在水平地面上时,轮胎与地面的总接触面积为0.2m2;在空中以180km/h的速度匀速直线巡航时,前置螺旋桨为飞机提供的牵引力为2×103N。已知氢的热值为1.4×108J/kg。求:
(1)发动机未工作前,飞机静止在水平地面上,达到最大起飞质量时对地面的压强为多少?
(2)高压储氢罐内4kg的氢完全燃烧放出的热量为多少?
(3)飞机以180km/h的速度匀速直线巡航0.5h,前置螺旋桨为飞机提供的牵引力做的功为多少?
解:(1)飞机对水平地面的压力F=G=mg=1.2×103kg×10N/kg=1.2×104N。
飞机对水平地面的压强p6×104Pa;
(2)氢气完全燃烧放出的热量Q放=m氢气q氢气=4kg×1.4×108J/kg=5.6×108J;
(3)由v可得,飞机航行0.5h的距离s=vt=180km/h×0.5h=90km=9×104m,
牵引力做的功W=Fs=2×103N×9×104m=1.8×108J。
5.一箱饮品放在水平地面上,如图所示。其包装箱上标识的相关名词如下:“毛重”是包装箱及其内部所装饮品的总质量:“净含量”是包装箱内所装饮品的总质量;“数量”是每瓶饮品的体积×包装箱内饮品的瓶数;“体积”是包装箱的长度×宽度×高度。请根据包装箱上标识的内容,通过计算回答(取g=10N/kg):
(1)这箱饮品的总重力多大?
(2)这箱饮品对地面的压强多大?
(3)该箱内所装饮品的密度多大?
解:(1)这箱饮品重力G=mg=12kg×10N/kg=120N;
(2)因为放在水平地面上,所以这箱饮品对地面的压力F=G=120N,
受力面积S=30cm×20cm=600cm2=0.06m2,
这箱饮品对地面的压强p2000Pa;
(3)每瓶饮品的体积V1=480mL=480cm3=4.8×10﹣4m3,
由包装箱上标识的相关名词可知,箱内共装12瓶,净含量为5.76kg,
则每瓶饮品的质量m10.48kg,
该箱内所装饮品的密度等于每瓶饮品的密度ρ1×103kg/m3.
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