【題目】愛好科學的小明同學找來了一種電熱飲水機.如圖:甲是飲水機的簡化示意圖,S是溫控開關(guān),當S、S1都閉合時為加熱狀態(tài),S斷開、S1閉合為保溫狀態(tài).圖乙是飲水機的銘牌參數(shù).請你幫他求出:
(1)初溫為20℃的一滿箱水,用此飲水機將水加熱到90℃需要吸收的熱量是多少?[C=4.2×103J/(kg℃)]
(2)電阻絲R2的阻值多大?
(3)在正常加熱狀態(tài)工作下,加熱5min需要消耗的電能是多少J?
(4)如果水吸收的熱量由天然氣來提供,需要完全燃燒多少體積的天然氣?(天然氣的熱值為8.4×107J/m3 , 天然氣完全燃燒放出的熱量50%給水吸收)

【答案】
(1)解:水吸收的熱量:

Q=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg℃)×2kg×(90℃﹣20℃)=5.88×105J;

答:初溫為20℃的一滿箱水,用此飲水機將水加熱到90℃需要吸收的熱量是5.88×105J;


(2)解:當S斷開、S1閉合時,電路為R2的簡單電路,飲水機處于保溫狀態(tài),

由P=UI= 可得,電阻絲R2的阻值:

R2= = =1100Ω;

答:電阻絲R2的阻值為1100Ω;


(3)解:由P= 可得,加熱5min需要消耗的電能:

W=P加熱t′=1000W×5×60s=3×105J;

答:在正常加熱狀態(tài)工作下,加熱5min需要消耗的電能是3×105J;


(4)解:由η= ×100%可得,天然氣完全燃燒釋放的熱量:

Q= = =1.176×106J,

由Q=Vq可得,需要完全燃燒天然氣的體積:

V= = =0.014m3

答:如果水吸收的熱量由天然氣來提供,需要完全燃燒多少體積的天然氣0.014m3


【解析】(1)由乙圖可知一滿箱水的質(zhì)量,又知道水的初溫、末溫以及比熱容,根據(jù)Q=cm(t﹣t0)求出水吸收的熱量;(2)當S斷開、S1閉合時,電路為R2的簡單電路,飲水機處于保溫狀態(tài),根據(jù)P=UI= 求出電阻絲R2的阻值;(3)在正常加熱狀態(tài)工作時其功率和額定功率相等,根據(jù)W=Pt求出加熱5min需要消耗的電能;(4)由η= ×100%求出天然氣完全燃燒釋放的熱量,利用Q=Vq求出需要完全燃燒天然氣的體積.

練習冊系列答案
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D.丁圖中:該剪刀正常使用時屬于費力杠桿

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(1)小明已測出燒杯和鹽水的總質(zhì)量是150g,如圖顯示的是他測量的其他相關(guān)數(shù)據(jù).請你幫小明把實驗記錄表格填寫完整.

燒杯和鹽水的總質(zhì)量m/g

燒杯和剩余鹽水的總質(zhì)量m1/g

量筒中鹽水的質(zhì)量m2/g

量筒中鹽水的體積V/cm3

鹽水的密度ρ/(g/cm3

150


(2)同組小紅仔細觀察量筒內(nèi)壁,認為小明測量的密度值偏大,原因是
(3)同組小華在實驗室測量了鹽水的密度,還意猶未盡地想測量其他物體的密度,老師拿出一件圖A所示的工藝品讓他測量.
該同學發(fā)現(xiàn)工藝品不能放入量筒中,他想出了如下的測量方法:
①把天平放在水平臺上,將游碼放在標尺左端處,然后調(diào)節(jié) , 使橫梁平衡.
②用天平測量它的質(zhì)量m
③用天平測出燒杯和適量水的總質(zhì)量為m1
④將工藝品浸沒在水中,在水面處做一個記號,再取出工藝品.
⑤向燒杯中緩慢加水 , 用天平 , 表達式:ρ工藝品=(用物理量的符號表示).

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(1)該實驗基于的假設(shè)是__________________;

(2)第5次實驗中彈簧測力計的讀數(shù)如圖,為_________N;

(3)隨著水滴的增加,摩擦力的大小變化趨勢更接近以下四幅圖中的_______圖。

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(1)由所學知識我們知道:若不計繩重和摩擦,使用動滑輪可以省一半的力,根據(jù)以上小組的實驗,請求出他們所用動滑輪的重力為_____N。

(2)分析比較實驗序號1、4、7(或2、5、83、6、9)的實驗數(shù)據(jù)和相關(guān)條件,得出的初步結(jié)論是:_____。

(3)如果家里安裝日光燈,你認為更合理的為_____圖。

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2)小明同學實驗中錯誤的地方是_____________________________________________

3)根據(jù)表格中的實驗數(shù)據(jù),在圖乙中畫出重力與質(zhì)量的關(guān)系圖像__________

4)去掉錯誤的部分,由表中數(shù)據(jù)得出的結(jié)論是_________________________________。

5)將彈簧測力計水平放置調(diào)零,然后在彈簧測力計的兩側(cè)沿水平方向各加4N的拉力,并使其保持靜止,此時彈簧測力計示數(shù)為______。

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6)我國與許多國家之間的貿(mào)易往來頻繁,在這些往來的貨物運輸中,發(fā)貨單上所標示的貨物重量實質(zhì)上應(yīng)該是貨物的___________。

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