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【題目】電熱水壺的加熱電阻R兩端電壓為220V,加熱功率1100W.

(1)求通過R的電流是多少?R的阻值是多少?
(2)體積為1×10﹣3m3的水的質量是多少?這些水從30℃加熱到80℃要吸收多少熱量?[ρ=1×103kg/m3 , c=4.2×103J/(kg℃)]
圖1的電熱水壺有兩個開關S1、S2 , 水達到100℃時沸騰,沸騰了一會后,壺內積聚大量水蒸氣使S1自動斷開,停止加熱;若某種原因使S1不能斷開,水會燒干,直至壺的溫度升高到125℃時S2自動斷開,才停止加熱
(3)為實現上述功能,應采用圖2中哪幅電路圖?

(4)若壺蓋未合上,水會一直沸騰,但壺不能自動斷電.這是因為壺內水蒸氣量不足導致哪個開關無法自動斷開? ,水燒干前,為什么壺的溫度不會達到125℃?

【答案】
(1)

解:由P=可知,電熱水壺電阻:

R===44Ω;

通過電阻的電流:I===5A

答:通過R的電流是5A,R的阻值是44Ω


(2)

解:由ρ=可知,水的質量:

m=ρV=1×103kg/m3×1×103m3=1kg,

水吸收的熱量:Q=mc△t=1kg×4.2×103J/(kg℃)×(80℃﹣30℃)=2.1×105J

答:體積為1×103m3的水的質量是1kg,這些水從30℃加熱到80℃要吸收2.1×105J的熱量


(3)A
(4)S1;水沸騰時不斷吸收熱量,但溫度保持不變
【解析】解:(1)由P=可知,電熱水壺電阻:
R===44Ω;
通過電阻的電流:I===5A;
(2)由ρ=可知,水的質量:
m=ρV=1×103kg/m3×1×103m3=1kg,
水吸收的熱量:Q=mc△t=1kg×4.2×103J/(kg℃)×(80℃﹣30℃)=2.1×105J;
(3)“若某種原因使S1不能斷開,水會燒開,直至壺的溫度升高到125℃時,S2自動斷開,才停止加熱.”說明S1、S2不會是并聯,而是串聯.
由圖示電路圖可知,圖A所示電路符合要求,故選A.
(4)由題意可知,水沸騰后壺內積聚大量水蒸氣時,S2自動斷開,
若壺蓋未合上,水會一直沸騰,壺內不能積聚大量水蒸氣,開關S1不能自動斷開,壺不能自動斷電;
水沸騰時不斷吸收熱量,當溫度保持100℃不變,在水燒干前,壺的溫度不會達到125℃.
答:(1)通過R的電流是5A,R的阻值是44Ω;
(2)體積為1×103m3的水的質量是1kg,這些水從30℃加熱到80℃要吸收2.1×105J的熱量;
(3)A;(4)S1;水沸騰時不斷吸收熱量,但溫度保持不變
【考點精析】利用熱量的計算和電功率的計算公式對題目進行判斷即可得到答案,需要熟知熱量的計算: ① Q = cm△t=cm(t-t0) (Q吸是吸收熱量,單位是焦耳;c 是物體比熱,單位是:焦/(千克?℃);m是質量;t0 是初始溫度;t 是后來的溫度. )② Q =cm△t=cm(t0-t) ③ Q = Q;計算電功率公式:P =W/t ;P=UI ; 式中單位P→瓦(w);W→焦;t→秒;U→伏(V);I→安(A)計算電功率還可用公式:P=I2R和P= U2/R.

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