19.如圖甲所示的一款多功能洗衣機(jī),圖乙是其簡(jiǎn)化電路圖.此款洗衣機(jī)額定電壓220V,它有兩個(gè)檔位,當(dāng)開(kāi)關(guān)置于位置1 時(shí)(電路接入R1和R2)為加熱狀態(tài),消耗功率為2400W;當(dāng)開(kāi)關(guān)置于位置2 時(shí)(電路接入R2和電動(dòng)機(jī))為保溫洗滌狀態(tài).已知電阻R1的阻值為22Ω,水的比熱容為c=4.2×103J/( kg•℃).
(1)在洗衣機(jī)內(nèi)加入質(zhì)量為20kg、初溫為20℃的冷水,求加熱狀態(tài)下使水的溫度升高50℃需要的時(shí)間;(不考慮熱損失)
(2)求R2的阻值;
(3)已知洗衣機(jī)在保溫洗滌狀態(tài)下工作時(shí),通過(guò)電路的總電流為2A.求電動(dòng)機(jī)的功率.

分析 (1)已知水的質(zhì)量、比熱容和溫度變化量,利用吸熱公式Q=cm△t求出水吸收的熱量;不考慮熱損失,則加熱狀態(tài)下消耗的電能W=Q,已知加熱功率,利用P=$\frac{W}{t}$可求出加熱時(shí)間;
(2)根據(jù)R1的阻值和額定電壓,利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出R1的功率;當(dāng)開(kāi)關(guān)置于位置1時(shí)為加熱狀態(tài),R1與R2并聯(lián),加熱電阻正常工作時(shí),加熱功率等于R1與R2功率之和,據(jù)此求出R2的功率,根據(jù)R=$\frac{{U}^{2}}{P}$求出R2的阻值;
(3)洗衣機(jī)在保溫洗滌狀態(tài)下工作時(shí),電動(dòng)機(jī)與R2并聯(lián);已知總電流,根據(jù)P=UI求出總功率;總功率等于電動(dòng)機(jī)與R2功率之和,根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知R2的功率不變,從而可求出電動(dòng)機(jī)的功率.

解答 解:
(1)加熱狀態(tài)下使水的溫度升高50℃,則水吸收的熱量:
Q=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×20kg×50℃=4.2×106J;
不考慮熱損失,加熱狀態(tài)下洗衣機(jī)消耗的電能:W=Q=4.2×106J;
由P=$\frac{W}{t}$可得,加熱時(shí)間:
t=$\frac{W}{{P}_{加熱}}$=$\frac{4.2×1{0}^{6}J}{2400W}$=1750s;
(2)當(dāng)開(kāi)關(guān)置于位置1時(shí)為加熱狀態(tài),R1與R2并聯(lián),其兩端電壓均為220V,
則R1消耗的功率:P1=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}}$=$\frac{(220V)^{2}}{22Ω}$=2200W;
因?yàn)榧訜峁β实扔赗1、R2消耗功率之和,
所以,R2消耗的功率:P2=P加熱-P1=2400W-2200W=200W,
由P2=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{2}}$可得R2的阻值:
R2=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{2}}$=$\frac{(220V)^{2}}{200W}$=242Ω;
(3)洗衣機(jī)在保溫洗滌狀態(tài)下工作時(shí),電動(dòng)機(jī)與R2并聯(lián),
通過(guò)電路的總電流為2A,則電動(dòng)機(jī)與R2的總功率:P=UI=220V×2A=440W;
并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響,所以R2的功率不變,仍為P2=200W,
因?yàn)镻=P2+PM
所以,電動(dòng)機(jī)的功率:PM=P-P2=440W-200W=240W.
答:(1)加熱狀態(tài)下使水的溫度升高50℃需要的時(shí)間為1750s;
(2)R2的阻值為242Ω;
(3)已知洗衣機(jī)在保溫洗滌狀態(tài)下工作時(shí),通過(guò)電路的總電流為2A,電動(dòng)機(jī)的功率為240W.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電功與熱量的綜合計(jì)算,涉及了電功率公式、吸熱公式和電功公式的靈活應(yīng)用,關(guān)鍵是知道總功率等于各個(gè)用電器消耗功率之和;第3小題,也可根據(jù)歐姆定律求出通過(guò)R2的電流,再利用并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流,最后利用P=UI求出電動(dòng)機(jī)的功率.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:解答題

19.小紅同學(xué)用如圖甲所示的裝置對(duì)冰加熱,根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄分別繪制了冰熔化時(shí)和水沸騰時(shí)溫度隨時(shí)間變化的圖象如圖乙、丙所示.請(qǐng)你回答:

(1)圖乙中BC段表示冰的熔化過(guò)程,該過(guò)程的特點(diǎn)是吸熱,溫度不變.
(2)比較圖乙中AB段與CD段可以看出:吸收相同熱量時(shí),冰升溫比水快,這是因?yàn)樗谋葻崛荼缺谋葻崛荽螅?br />(3)由圖丙可知,水的沸點(diǎn)是98℃,由此可判斷出當(dāng)時(shí)水面上方的氣壓低于(選填“高于”、“低于”或“等于”)1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓.在水沸騰過(guò)程中如果移開(kāi)酒精燈,水不能繼續(xù)沸騰,說(shuō)明液體在沸騰過(guò)程中需要吸熱.

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題

10.回答下列問(wèn)題:
(1)圖1是某同學(xué)在觀察量筒讀數(shù)時(shí)的做法,其中方法正確的是D

(2)小明同學(xué)用托盤(pán)天平測(cè)量物體的質(zhì)量,操作情況如圖2所示,其中的錯(cuò)誤是:
①用手拿砝碼;
②物體和砝碼的位置放反了.

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:解答題

7.如圖1所示為一恒溫水箱電路結(jié)構(gòu)示意圖,包括控制電路和工作電路兩部分,控制電路:電源電壓恒為12V,R1為熱敏電阻(置于水箱中),阻值隨溫度變化的關(guān)系如圖2 所示,R0為滑動(dòng)變阻器,線圈電阻不計(jì),線圈中電流大于0.2A 時(shí)銜鐵被吸下;工作電路:R2為電熱器,上面標(biāo)有“220V  1000W”的字樣,L1、L2為紅綠指示燈,其額定電壓均為220V,加熱時(shí)紅燈正常發(fā)光,綠燈不亮,停止加熱時(shí)綠燈正常發(fā)光,紅燈不亮.

(1)按要求連接好工作電路;
(2)為了使水箱內(nèi)溫度保持在40℃(水溫低于40℃時(shí)電熱器工作,高于40℃時(shí)停止加熱),滑動(dòng)變阻器接入電路阻值應(yīng)為多少?
(3)水箱內(nèi)裝有質(zhì)量為6kg20℃的冷水,電熱器正常工作10min 后自動(dòng)停止加熱,求電熱器的加熱效率;
(4)為了使恒溫水箱內(nèi)設(shè)定的溫度降低一些,請(qǐng)你想出兩種辦法?

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

14.《舌尖上的中國(guó)》聚焦普通人家的家常菜,讓海內(nèi)外觀眾領(lǐng)略了中華飲食之美,如圖所示是一盤(pán)我們冬天特別愛(ài)吃的萵筍炒臘肉,對(duì)烹制過(guò)程中所含的物理知識(shí),認(rèn)識(shí)正確的是( 。
A.冬天腌制臘肉需要較長(zhǎng)的時(shí)間,說(shuō)明分子在低溫下沒(méi)有做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)
B.炒鍋一般用鐵制造,是因?yàn)殍F溫度越高時(shí)所含有的熱量越多
C.放入鍋中爆炒,主要通過(guò)做功的方式使萵筍和臘肉的內(nèi)能增加
D.上桌時(shí)散發(fā)出濃濃的香味,是由于溫度越高,分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題

4.如圖所示,從左到右分別放置蠟燭、凸透鏡和光屏,將三者中心調(diào)至同一高度.不斷改變蠟燭與透鏡間的距離,并移動(dòng)光屏進(jìn)行凸透鏡成像實(shí)驗(yàn),所獲得的數(shù)據(jù)如下表:
實(shí)驗(yàn)序號(hào)物體到凸透鏡的距離/cm光屏上像到凸透鏡的距離/cm
13015
22020
31530
410光屏上沒(méi)有像
58光屏上沒(méi)有像
(1)實(shí)驗(yàn)前要調(diào)整燭焰的焰心、透鏡的光心、光屏的中心在同一高度,目的是使像能成在光屏的中央.
(2)根據(jù)獲得的數(shù)據(jù)推測(cè),此凸透鏡的焦距為10cm;
(3)有同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),光經(jīng)凸透鏡會(huì)聚成像后,如果去掉光屏,當(dāng)眼睛位于光線會(huì)聚成像后繼續(xù)傳播的方向上,也能看到這個(gè)像.請(qǐng)問(wèn)在實(shí)驗(yàn)中采用光屏的作用是確定所成像的是實(shí)像還是虛像(寫(xiě)出一條理由即可).
(4)實(shí)驗(yàn)中隨著蠟燭的燃燒,光屏上依然得到燭焰清晰的像,但光屏上像的位置卻偏高,為了使成在光屏上的像不偏高,則應(yīng)向下(填“上”或“下”)調(diào)節(jié)凸透鏡.
(5)實(shí)驗(yàn)中,屏上已成清晰的像,此時(shí)固定蠟燭,將透鏡換成一個(gè)焦距稍小一點(diǎn)的凸透鏡實(shí)驗(yàn),則屏需向左(填“左”或“右”)移動(dòng)才能成清晰的像,此刻的像比換鏡前變小(填“大”或“小”).

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

11.下列實(shí)例中,符合安全用電要求的是(  )
A.使用正在充電的手機(jī)接聽(tīng)電話B.金屬外殼的家用電器要接地線
C.用濕抹布擦拭正在工作的燈泡D.充電器在不使用時(shí)還插在電源上

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

8.如圖所示,電源電壓為12V保持不變.閉合開(kāi)關(guān)S,電流表A1的示數(shù)為0.2A,電流表A2的示數(shù)為0.6A.求:
(1)電阻R1的阻值;
(2)電阻R2消耗的功率.

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

9.小明暑假到三門(mén)峽旅游,給酷愛(ài)書(shū)法藝術(shù)的爺爺買了一個(gè)澄硯臺(tái),如圖所示,他聽(tīng)說(shuō)澄硯臺(tái)是用黃河泥陶制成的,是中國(guó)四大名硯之一,很想知道這種材料的密度,于是他用天平測(cè)出硯蓋的質(zhì)量為88.8g,再把硯蓋放入裝滿水的溢水杯中,并測(cè)得溢出水的質(zhì)量是29.6g,求:
(1)這個(gè)硯蓋的體積是多少?
(2)請(qǐng)你幫小明算出這種材料的密度是多少?
(3)若測(cè)得整個(gè)澄泥硯的質(zhì)量是318g,則該澄泥硯所用材料的體積為多大?
(4)小明發(fā)現(xiàn)在操作過(guò)程無(wú)誤、測(cè)量方法正確,所用測(cè)量器材完好的情況下,測(cè)得澄泥硯所用材料的密度總是偏大,你認(rèn)為的原因是硯蓋吸水.

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