8.如圖甲是一種恒溫調(diào)奶器,可以自動調(diào)試好加水的奶粉,然后加熱到最適合寶寶飲用的溫度40℃,還可以自動保溫,特別適合夜間使用.圖乙是機器的參數(shù)表及電路簡圖(R1、R2為電熱絲,S為雙觸點自動開關(guān),接“1”擋時不工作).求:
(1)開關(guān)接2(選填“2”或“3”)擋調(diào)奶器處于保溫狀態(tài);
(2)電阻R2的阻值;
(3)若把200g調(diào)好的奶粉從20℃加熱到40℃所用時間為32s,則調(diào)好的奶粉的比熱容是多少(已知調(diào)奶器的效率為90%)?
型號HY110M
電源220V  50Hz
加熱功率500W
保溫功率16W

分析 (1)要讓調(diào)奶器處于保溫狀態(tài),則電路消耗的功率較小,根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$結(jié)合電路圖分析開關(guān)S在不同位置時調(diào)奶器的工作狀態(tài);
(2)由電路圖分析可知,當S接“2”時,電路為R1的簡單電路,調(diào)奶器處于保溫狀態(tài);當S接“3”時,R1、R2并聯(lián),調(diào)奶器處于加熱狀態(tài);在保溫或加熱過程中,R1兩端的電壓及其阻值不變,R1消耗的功率不變;根據(jù)總功率等于各用電器功率之和可求出R2的電功率,然后根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點和P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出電阻R2的阻值;
(3)已知調(diào)奶器的加熱功率和工作時間,根據(jù)W=Pt求出調(diào)奶器消耗的電能;已知調(diào)奶器的效率,根據(jù)η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出調(diào)好奶粉吸收的熱量;又知道調(diào)好奶粉的質(zhì)量和初溫、末溫,根據(jù)Q=cm(t-t0)求出調(diào)好奶粉的比熱容.

解答 解:
(1)電源電壓一定,當S接2時,只有R1接入電路,電路的電阻較大,根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知,此時電功率較小,調(diào)奶器處于保溫狀態(tài);
當S接3時,R1和R2并聯(lián),電路的電阻最小,根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知,此時電功率最大,調(diào)奶器處于加熱狀態(tài);
(2)由前面分析可知,當S接“2”時,電路為R1的簡單電路,調(diào)奶器處于保溫狀態(tài),其保溫功率P保溫=16W;
當接“3”時,R1、R2并聯(lián),調(diào)奶器處于加熱狀態(tài),加熱功率P加熱=500W;
在保溫或加熱過程中,R1兩端的電壓及其阻值不變,則R1消耗的功率不變,即保持16W不變;
因電路中的總功率等于各用電器功率之和,
所以R2的電功率:P2=P加熱-P保溫=500W-16W=484W,
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得,電阻R2的阻值:
R2=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{2}}$=$\frac{(220V)^{2}}{484W}$=100Ω;
(3)由P=$\frac{W}{t}$可得,調(diào)奶器消耗的電能:
W=P加熱t=500W×32s=1.6×104J;
根據(jù)η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%可得,調(diào)好奶粉吸收的熱量:
Q=Wη=1.6×104J×90%=1.44×104J;
調(diào)好的奶粉質(zhì)量m=200g=0.2kg,
由Q=cm(t-t0)可得,調(diào)好奶粉的比熱容:
c=$\frac{{Q}_{吸}}{m(t-{t}_{0})}$=$\frac{1.44×1{0}^{4}J}{0.2kg×(40℃-20℃)}$=3.6×103J/(kg•℃).
答:(1)開關(guān)接2擋調(diào)奶器處于保溫狀態(tài);
(2)電阻R2的阻值為100Ω;
(3)調(diào)好的奶粉的比熱容是3.6×103J/(kg•℃).

點評 本題是一道電學和熱學的綜合題,考查了電功率公式、電功公式、熱效率公式和吸熱公式的應(yīng)用,關(guān)鍵是正確分析電路狀態(tài);另外,要注意電路的總功率等于各用電器功率之和.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:初中物理 來源: 題型:計算題

15.如圖所示電路中,電源電壓不變,R1=20Ω,滑動變阻器R2的最大值為60Ω,小燈泡L的額定電壓為5V,電流表的量程(0~0.6A或0~3A).只閉合S2時,電流表的示數(shù)為0.4A;只閉合S3,且變阻器的滑片P在正中點時,電流表的示數(shù)為0.3A.(不考慮溫度對燈絲的影響)

求:
(1)電源電壓和燈絲電阻.
(2)只閉合S3時,要使小燈泡L正常發(fā)光,變阻器R2連入電路的阻值.
(3)閉合S1、S2、S3,為保證不損壞電流表,變阻器R2的阻值可調(diào)范圍.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

19.下列說法中正確的是( 。
A.由公式m=$\frac{G}{g}$可知,物體的質(zhì)量跟重力成正比
B.“水往低處流”是由于重力作用的結(jié)果
C.用同一彈簧測力計測物重,在太空中和月球上是一樣大的
D.物體的重力只有大小、方向,而無作用點

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:填空題

16.一個身高為1.8米的人站在平面鏡前3米處,此時他與自己的像之間的距離為6米,像高為1.8米.若把鏡子放到他原來的像的位置,則他與像之間的距離為12米,像的大小將不變(填“變大”、“變小”或“不變”).

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

3.小亮同學在探究“通過導體的電流跟該導體電阻的關(guān)系”實驗中,利用如圖所示實驗器材和多個不同阻值的定值電阻進行實驗探究.
(1)在圖1所示的實物電路中,電壓表連接有錯誤.
(2)請在圖2虛線框內(nèi)畫出小亮探究實驗的正確電路圖.

(3)小亮同學將電路連接的錯誤改正后開始實驗,在閉合開關(guān)S前,應(yīng)使滑動變阻器的滑片P置于A端.(選填“A”或“B”)
(4)小亮同學探究的問題中自變量是導體電阻R,控制不變量是電阻兩端的電壓U.
(5)在此實驗過程中,當定值電阻R由5Ω更換為10Ω后,為了探究上述問題,小亮同學應(yīng)該采取的唯一操作是B.(填字母)
A.保持變阻器滑片不動                    B.將變阻器滑片適當向A端移動
C.將變阻器滑片適當向B端移動        D.適當增加電池的個數(shù)
(6)在實驗過程中,當滑動變阻器的滑片P移到某點時,發(fā)現(xiàn)兩電表的示數(shù)如圖3甲、乙所示,則此時小亮所使用的電阻為10Ω.
(7)另一個小組重新設(shè)置了小亮實驗中不變量的數(shù)值,又進行了多組實驗,并根據(jù)自己的實驗數(shù)據(jù)繪制出通過導體的電流隨導體電阻變化規(guī)律的圖象,如圖4所示.請你根據(jù)圖象判斷,當導體電阻為5Ω時,通過該導體的電流為1.2A.
(8)完成實驗后,小亮同學利用圖1所示的連接方式,進行了如下實驗
①當開關(guān)S閉合,滑動變阻器的滑片滑到某一位置時,記錄電流表示數(shù)為0.5A,電壓表示數(shù)為1V;
②當滑動變阻器的滑片滑到另一位置時,記錄電流表示數(shù)為0.4A,電壓表示數(shù)為2V.根據(jù)以上數(shù)據(jù)小亮同學計算出此時電路中電阻R的阻值是10Ω.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

13.在“探究物質(zhì)比熱容的實驗”中:
(1)用水和煤油作為研究對象,實驗裝置如圖示,在兩容器內(nèi)分別裝入質(zhì)量的水和煤油.用相同的電熱器加熱,用溫度計測量液體吸收熱量后升高的溫度值.
(2)某小組實驗記錄如下表,請你將表格中未填好的數(shù)據(jù)填寫完整.
次數(shù)液體質(zhì)量m/g初溫t1/℃末溫t2/℃升高溫度t2-t1/℃通電時間t/min
1煤油1002444202.5
2煤油1002545202.5
310020405
420023432010
比較1、2可以得出:相同質(zhì)量的同種物質(zhì),升高相同的溫度,吸收的熱量相同;
比較2、3可以得出:相同質(zhì)量的不同種物質(zhì),升高相同的溫度,吸收的熱量不同.
(3)各組實驗數(shù)據(jù)可能不一致性較大,即有較大的誤差.原因之一是各組所使用的電熱器規(guī)格難以保證完全相同,因此實際上每組實驗中研究對象吸收的熱量并不完全相同;原因之二是實驗過程中有熱量損失.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

20.近年來,我國汽車工業(yè)發(fā)展迅猛,各種新型汽車不斷投放市場進入普通百姓家庭.
(1)先閱讀,再作出選擇:汽車在行駛過程中,發(fā)動機的功率為P,牽引力為F,汽車行駛的速度為v,這三者之間的關(guān)系為P=Fv.當汽車爬坡時,駕駛員的操作總是加大油門同時將變速器換為低檔.加大油門是使發(fā)動機發(fā)揮最大的功率,換為低檔是為了減慢車速.那么,在爬坡時減慢車速的目的是C.
A.保證安全    B.省油    C.增大發(fā)動機的牽引力  D.提高機械效率
(2)汽車發(fā)動機工作時把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能,當汽油發(fā)動機內(nèi)燃燒不充分時會“黑煙”,這時發(fā)動機的效率降低.(選填“升高”、“不變”、“降低”)
(3)如果小明家的汽車正常行駛100km 要消耗6kg的汽油,這些汽油完全燃燒時所產(chǎn)生的熱量是2.76×108 J.(已知:汽油的熱值為4.6×l07J/kg).
(4)汽車的發(fā)動機工作時,溫度會升高,為了不讓它的溫度過高,所發(fā)要循環(huán)的水進行冷卻,主要的原因是水的比熱容較大,溫度升高時能帶走更多的熱量,更有利于冷卻.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:填空題

17.如圖所示,用20N的拉力F勻速提起物體A,不計繩重和摩擦,A  的重力為20N.若物體A在10s內(nèi)上升4m,此過程中拉力F做的功為80J,功率為8W.機械效率為100% 實際生活中由于額外功的存在,機械效率不可能達到這個值.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

18.用不銹鋼水壺在天然氣灶上燒水,如圖所示,在此過程中(  )
A.是通過做功的方式改變水的內(nèi)能
B.水的溫度越高,水分子無規(guī)則運動越劇烈,內(nèi)能越大
C.不銹鋼的比熱容比水小,不銹鋼的吸熱能力比水強
D.天然氣燃燒越充分,熱值越大

查看答案和解析>>

同步練習冊答案