8.小東家買一款即熱式電熱水器,它的工作電路圖和銘牌如圖所示(圖中R是加熱電阻,其電阻不隨溫度變化)
X-F-Q型即熱式電熱水器用戶注意
額定電壓220V1.導(dǎo)線截面積≥6mm2,同時配相應(yīng)的電能表
2.必須有專業(yè)人員安裝,必須有可靠的接地線.
額定頻率50Hz
額定功率4000W
(1)求電熱水器正常工作時的電流(清確到0.1)和正常工作15min消耗的電能是多少kW•h?
(2)小東想對電熱器的電路設(shè)計進行改進,要求:讓電熱水器可以分別提供2000W、4000W和6000W三個檔位的額定功率.根據(jù)題中電路圖,再給你一個加熱電阻R0和兩個開關(guān)S1、S2,諳你畫出改進后的電路圖,并計算R0阻值.
(3)從安全角度考慮,如果該電熱水器直接安裝到家庭電路中,可能會造成什么后果?

分析 (1)電熱水器正常工作時的功率和額定功率相等,根據(jù)P=UI求出電流,再根據(jù)W=Pt求出正常工作15min消耗的電能;
(2)由題意可知兩個加熱電阻利用兩個開關(guān)控制時有三個檔位,則可以設(shè)計成兩電阻并聯(lián)且兩開關(guān)分別控制兩個電路來實現(xiàn),根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出電阻R0的阻值;
(3)如果該電熱水器直接安裝到家庭電路中,由于總功率很大,則電路總電流過大,由此分析電路中可能造成的后果或和產(chǎn)生的影響.

解答 解:(1)由P=UI可得,電熱水器正常工作時的電流:
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{4000W}{220V}$≈18.2A,
由P=$\frac{W}{t}$可得,正常工作15min消耗的電能:
W=Pt=4000×103kW×$\frac{15}{60}$h=1kW•h;
(2)由題意可知,兩加熱電阻應(yīng)采取并聯(lián),分別用一個開關(guān)控制電路,如下圖所示:

只閉合開關(guān)S、S2時,斷開S1時,電路為R0的簡單電路,功率P0=2000W,
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得:
R0=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{0}}$=$\frac{(220V)^{2}}{2000W}$=24.2Ω;
(3)如果該電熱水器直接安裝到家庭電路中,由于總功率很大,根據(jù)I=$\frac{P}{U}$可知電路總電流過大,則可能會造成后果有:
①電路總電流過大;②燒壞電路;③保險絲熔斷;④空氣開關(guān)跳閘;⑤電能表工作不正常或燒壞電能表.
答:(1)求電熱水器正常工作時的電流為18.2A,正常工作15min消耗的電能是1kW•h;
(2)改進后的電路圖如上圖所示,R0阻值為24.2Ω;
(3)總功率過大,使電路中總電流過大,若沒有配備與此電路相應(yīng)的空氣開關(guān)、電能表、導(dǎo)線,會導(dǎo)致使空氣開關(guān)跳閘、電能表損壞、燒壞電路,甚至引起火災(zāi).

點評 本題考查了電功公式、電功率公式的靈活應(yīng)用,關(guān)鍵是根據(jù)題意設(shè)計出符合要求的電路圖,要注意電路的總功率等于各用電器的功率之和.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:解答題

9.如圖甲所示是小明常用的一個插線板.他在使用時發(fā)現(xiàn):插線板上的開關(guān)斷開時指示燈不發(fā)光,插孔不能提供工作電壓;而在開關(guān)閉合時指示燈發(fā)光,插孔可以提供工作電壓;如果指示燈損壞了,開關(guān)閉合時插孔也能提供工作電壓.

(1)根據(jù)上述現(xiàn)象,你認為插線板的指示燈和開關(guān)的連接方式是串聯(lián).
(2)請你在圖乙中畫出插線板開關(guān)、指示燈和插孔的連接方式,并把插線板與電源線接通.

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

19.媽媽買了一只銀手鐲,為了初步判斷是不是純銀制成的,小明利用首飾店的電子天平、溢水杯、大小合適的燒杯、水等進行了如下實驗:
A.將電子天平放在桌面上,調(diào)節(jié)底板水平
B.將手鐲放在電子天平的托盤上,液晶屏顯示如圖,則手鐲的質(zhì)量為25.230g;
C.用電子天平測量空燒杯的質(zhì)量為22.060g
D.將手鐲浸沒到盛滿水的溢水杯中,用燒杯收集溢出來的水
E.用電子天平測量溢出來的水和燒杯的總質(zhì)量為24.460g
(1)手鐲的密度為10.5g/cm3(保留一位小數(shù))
(2)測量前,若電子天平底板沒有調(diào)水平,則測得的質(zhì)量偏。ㄌ睢靶 被颉按蟆保
(3)由于溢水管口殘留有少量水,由此會導(dǎo)致測得的密度偏大(填“小”或“大”).

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

16.如圖,是投影儀的成像光路,它的鏡頭是凸透鏡.投影儀的成像原理是f<U<2f,成倒立放大的實像;平面鏡的作用是改變光的傳播路徑.

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科目:初中物理 來源: 題型:作圖題

3.劇組為拍攝需要,設(shè)計了如圖所示拉力裝置來改變照明燈的高度,輕質(zhì)杠捍AB0可繞O點轉(zhuǎn)動.請在圖中畫出杠桿所受拉力F1的力臂L1和阻力F2的示意圖.

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科目:初中物理 來源: 題型:填空題

13.如圖所示,將手機懸吊在玻璃瓶內(nèi),用抽氣機抽去瓶中的空氣,用另一手機呼叫瓶中的手機,這時手機的顯示屏上能(選填“能”、“不能”)顯示來電信號,不能(選填“能”、“不能”)聽到手機的振鈴聲,這說明電磁波能在真空中傳播,而聲音不能再真空中傳播.

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科目:初中物理 來源: 題型:多選題

20.下列說法中錯誤的是(  )
A.分子在永不停息的做無規(guī)則運動
B.分子間相互作用的引力與斥力同時存在
C.相等的燃料完全燃燒,放出熱量越多的其熱值越大
D.沙石和水吸收相等的熱量,沙石比熱容較小,其升高的溫度一定比水多

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

17.為了比較物質(zhì)的吸熱能力,小亮做了如圖所示的實驗:在兩個相同的燒杯中分別裝有質(zhì)量、初溫都相同的水和沙子,用兩個相同的酒精燈對其加熱,實驗數(shù)據(jù)記錄如表:

物質(zhì)質(zhì)量/g升高10℃時間/s升高20℃時間/s升高30℃時間/s
沙子1   50306090
2   10060120180
3   5050100150
4   100100200300
一些物質(zhì)的比熱容/[J/Kg.℃]
4.2×103
甘油2.4×103
煤油2.1×103
色拉油1.97×103
(1)在此實驗中,用加熱時間的長短來反映物體吸收熱量的多少.
(2)比較物質(zhì)的吸熱能力有兩種方法:
方法一:加熱相同時間比較升高的溫度
方法二:升高相同溫度比較加熱的時間.
根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)分析,小亮選擇的是方法二(“方法一”或“方法二”).
(3)分析表甲中第1、2次或第3、4次數(shù)據(jù),可以得出初步結(jié)論是:
同種物質(zhì)升高相同溫度時,吸收熱量的多少與物體的質(zhì)量有關(guān).
由實驗1和3可得出的初步結(jié)論是:相同質(zhì)量不同物質(zhì)升高相同溫度時,吸收熱量的多少與物質(zhì)種類有關(guān).
(4)實驗中張亮認為,沙子受熱不均,會影響實驗,想用水和另一種液體來探究物質(zhì)的吸熱能力.部分物質(zhì)的比熱容如表乙所示.從實驗現(xiàn)象最明顯的角度,你幫他選擇的另一種液體是色拉油.

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

18.如圖1所示,在“測量小燈泡的電功率”實驗的電路中,小燈泡L的額定電壓為2.5V、額定電流小于0.6A.

(1)根據(jù)電路圖,請用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖2中的器材連接成完整的電路.連接電路時,開關(guān)應(yīng)處于斷開(選填“斷開”或“閉合”)狀態(tài).
(2)連接電路后,閉合開關(guān),燈不亮,若只有燈泡處開路,則電流表無示數(shù)(選填“電流”或“電壓”).排除故障后,再次閉合開關(guān),應(yīng)將滑片由最大電阻處緩慢向A端移動(選填“A”或“B”),使燈逐漸變亮.
(3)第一次實驗時,電流表的示數(shù)如圖3所示,則通過燈L的電流為0.2A.
(4)由上表中的實驗數(shù)據(jù)得出,小燈泡的額定功率為0.6W.
(5)實驗中,燈L的亮度第二次比第一次亮,第三次更亮.結(jié)合表中數(shù)據(jù),通過計算和分析可知:燈泡的實際功率越大(選填“大”或“小”),燈泡就越亮.
次數(shù)電壓/V電流/A
12.0
22.50.24
32.80.25

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同步練習(xí)冊答案