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如图甲所示的是一种WSH-50型号家用饮水机及铭牌,如图乙是饮水机的电路图. (...

如图甲所示的是一种WSH-50型号家用饮水机及铭牌,如图乙是饮水机的电路图.
(1)在下列空格中填写“亮”或“不亮”
当温控开关1、2都闭合时,加热管正常工作,红灯______,绿灯______
当水沸腾后,温控开关1、2都断开,加热管不工作,其中R远远小于R绿,则红灯______,绿灯______
(2)现将质量为0.5Kg,初温20℃的水在标准大气压下烧开需用时6min,请计算水所吸收的热量[水的比热容为4.2×103J/].
(3)求饮水机正常工作6min消耗的电能.
(4)比较(2)、(3)的计算结果你能发现什么问题,并解释原因.

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(1)饮水机的原理:分析电路图,饮水机水沸腾前,开关1和2同时闭合,红灯亮、绿灯因短路灭、加热管正常工作;水沸腾后,开关1和2同时断开,此时红、绿指示灯串联,由于电阻R红远远小于R绿,红灯功率太小不亮、绿灯亮、加热管不工作. (2)在标准大气压下水的沸点为100℃,知道水的质量、水的初温、水的比热容,利用吸热公式求水吸收的热量; (3)由图可知饮水机的额定功率,因为饮水机正常工作,饮水机的实际功率等于额定功率,再利用W=Pt求饮水机正常工作6min消耗的电能; (4)从(2)(3)的计算结果发现饮水机正常工作6min消耗的电能大于这段时间饮水机吸收的热量,电能没有全部转化为水的内能,存在热散失. 【解析】 (1)当温控开关1、2都闭合时,加热管正常工作,红灯亮,绿灯因被短路不亮; 当水沸腾后,温控开关1、2都断开,加热管不工作,其中R红远远小于R绿,红灯分压太小、电功率太小而不亮,绿灯亮; (2)水吸收的热量: Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×0.5kg×(100℃-20℃)=1.68×105J; (3)∵饮水机正常工作, ∴P=P额=500W, ∴饮水机正常工作6min消耗的电能: W=Pt=500W×360s=1.8×105J; (4)从(2)(3)可知W>Q吸,即:饮水机正常工作6min消耗的电能大于这段时间饮水机吸收的热量;说明消耗的电能没有全部转化为水的内能,存在热散失. 故答案为:(1)亮,不亮,不亮,亮;(2)1.68×105J;(3)1.8×105J (4)饮水机正常工作6min消耗的电能大于这段时间饮水机吸收的热量,说明消耗的电能没有全部转化为水的内能.
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考点分析:
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(1)请你在虚线框内设计出该实验的电路图;
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实验次数123
电压(V)2.523
电流(A)0.240.220.26
功率(W)0.600.440.78
他注意到灯的亮度变化是:第一次比第二次亮,第三次比第一次更亮.根据他观察的现象和实验数据分析,可得出的结论是______
(3)小明突然想到,利用这个实验记录还可以用来计算灯丝的电阻,于是小明又绘制了以下表格,并完成了计算.
实验次数123
电压(V)2.523
电流(A)0.240.220.26
灯丝电阻(Ω)10.429.0911.54
根据小明的计算结果找出电阻随电压变化的规律是______
这一规律产生的主要原因是______

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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