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某工厂设计了两种淋浴器,一种是淋浴时电流直接对流动的水加热;另一种则是备有水箱,...

某工厂设计了两种淋浴器,一种是淋浴时电流直接对流动的水加热;另一种则是备有水箱,待水箱中的水加热至合适的温度后再供淋浴,按一般淋浴要求:淋浴器水流量约为10L/min,合适的水温约50℃,用水时间约为5min,加热前的水温按20℃考虑,一般家庭供电电路允许的最大电流为20A.请根据以上情况和要求完成:
(1)按淋浴器用水的流量为10L/min,每分钟用水多少kg?
(2)电加热器的效率为70%,他一次淋浴约消耗多少电能?
(3)通过具体的计算,结合数据分析论证哪一种淋浴器不适合一般家庭选用?
(1)根据体积计算质量,利用公式m=ρV,但要注意单位要统一. (2)消耗的电能是总功,在已知效率的情况下,需要先求出有用功,即水升温吸收的热量,可以利用吸热公式来计算. (3)这一问题应该结合家庭电路来考虑,因为前面已经求出了消耗的电能,又知道了时间,便可以求出用电器的功率,然后与实际生活中家庭电路中用电器的功率进行比较,即可得出正确的判断. 【解析】 (1)淋浴器每分钟用水体积为:V=10L/min×1min=10L=10-2m3 用水质量为:m=ρV=1×103kg/m3×10-2m3=10 kg 答:淋浴器每分钟用水质量为10kg. (2)一次淋浴需要5min,水从20℃升高到50℃需要吸收的热量为:Q=cm(t-t)=4.2×103J/(kg•℃)×10kg×5×(50℃-20℃)=6.3×106J 因为电加热效率是70%,所以消耗的电能:W===9×106J 答:一次淋浴约消耗电能是9×106J. (3)若选用电流直接加热,按一次淋浴消耗电能约9×106J,而每次淋浴时间5min则电路提供的电功率为:P===30000W=30kW 一般家庭不可能达到30kW电功率,所以电流直接加热型电热淋浴器不适合.
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考点分析:
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工人师傅用如图所示的滑轮组,在10s钟内把500N的货物匀速提高2m,在此过程中拉力所做的功是1250J.求在此过程中:
(1)工人师傅所做的有用功;
(2)滑轮组的机械效率.

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在课外活动中,老师给出了下列器材:电源(电压为6V)、一个定值电阻(9Ω)、一个滑动变阻器(最大阻值是30Ω)、电压表、电流表、开关、和导线若干.活动中小明同学设计的电路如图甲所示,在正确的连线和调节滑片,小明测出的数据如下表一所示.
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表一
实验次数12345678
电压表示数(V)4.54.03.53.02.52.01.51.0
电流表示数(A)0.170.220.280.340.390.440.500.56
功率(W)0.770.880.981.020.980.880.750.56
(1)现在请你用笔画线代替导线将图乙中的器材按照图甲所示的电路进行正确的连接(已经连接的导线不能改动).
(2)数据记录表格一中的“功率”是那个器材的功率?答:______.“功率”的变化情况是______
(3)小明通过分析数据提出了一个猜想:“在电源电压不变的情况下,图中的定值电阻和滑动变阻器的阻值相等时,滑动变阻器的功率最大”.为了验证猜想是否正确,小明用一个阻值为10Ω的电阻把原电路中的定值电阻换下,进行了一次验证,数据记录如下表二,
表二:
实验次数1234
电压表示数(V)4.54.03.53.0
电流表示数(A)0.150.200.250.30
变阻器电阻(Ω)30.020.014.010.0
变阻器功率(W)0.680.800.860.90
你认为小明这次验证实验能否验证其猜想?答:______(选填“能”或“不能”);理由是:______
(4)现实验室有三个定值电阻,阻值分别是20Ω,30Ω,40Ω.为了继续验证小明的猜想,应选择的电阻是______Ω,理由是:______
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下表是小莉同学用如图所示装置分别测得水和盐水在不同深度时,压强计(U形管中是水)两液柱的液面高度情况.

液体深度h
(mm)
压  强  计
左液面(mm)右液面(mm)液面高度差(mm)
13018621428
26017122958
39015824284
4盐水9015424692
(1)分析表中序号为1、2、3三组数据可得到的结论是:同种液体的压强随深度的增加而______,比较表中序号为3、4两组数据可得到的结论是:不同液体的压强还跟液体的______有关.
(2)为了进一步研究在同一深度,液体向各个方向的压强是否相等,他们应控制的量有____________,要改变的是______
(3)小莉同学在学了液体压强公式后,用公式对以上实验的数据进行分析计算(g=10N/kg),得出金属盒在30mm深处水的压强是______Pa,而从压强计测出的压强为______Pa,由此她发现按液面高度差计算的压强值小于按液体深度计算的压强值,你认为造成的原因是什么?答:______

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如图所示的四个图中,甲图中物体的长度是    cm;乙图中的电流表的读数是    A;丙图中小球的重力是    N;丁图的体温计的示数是    ℃.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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