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小星家的太阳能热水器,水箱容积是200L.小星进行了一次观察活动:某天早上,他用...

小星家的太阳能热水器,水箱容积是200L.小星进行了一次观察活动:某天早上,他用温度计测得自来水的温度为20℃,然后给热水器水箱送满水,中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃.请你求解下列问题:

(1)水箱中水的质量;水吸收的热量[ρ=1.0×103kg/m3c=4.2×103J/(kg•℃)]

(2)如果水吸收的这些热量,由燃烧煤气来提供,而煤气灶的效率为40%,求至少需要燃烧多少kg的煤气?(煤气的热值为q=4.2×107J/kg)

 

(1)水箱中水的质量是200kg;水吸收的热量是2.1×107J; (2)需要消耗1.25kg的煤气. 【解析】 试题分析:(1)由m=ρV可以求出水的质量,利用Q吸=cm(t﹣t0)可以求出水吸收的热量; (2)据煤气灶的效率,利用效率公式求出煤气完全燃烧放出的热量,再利用Q=qm就能计算出需要煤气的质量. 【解析】 (1)水的体积: V=200L=200dm3=0.2m3, ∵ρ=, ∴水的质量:m=ρV=1.0×103kg/m3×0.2m3=200kg; 热水吸收的热量: Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×200kg×(45℃﹣20℃)=2.1×107J; (2)由题知,煤气完全燃烧释放热量: Q放===5.25×107J ∵Q放=mq, ∴需要煤气的质量: m===1.25kg. 答:(1)水箱中水的质量是200kg;水吸收的热量是2.1×107J; (2)需要消耗1.25kg的煤气. 【点评】此题是一综合型的题目,涉及的力学、热学,包括密度公式的应用、热量的计算等,考查学生的综合应用能力及应用物理知识解决实际问题的能力,体现了物理与生活相联系的思想.  
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考点分析:
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用燃气灶烧水,完全燃烧0.03kg的煤气,使2kg的水从25℃升高到75℃.已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),煤气的热值约为4×107J/kg.求:

(1)0.03kg煤气完全燃烧放出的热量.

(2)水吸收的热量.

(3)燃气灶烧水的效率.

 

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在探究影响导体电阻大小的因素时,小明作出了如下猜想:

导体的电阻可能与①导体的长度有关、②导体的横截面积有关、③导体的材料有关.

实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如表所示.

编号

材料

长度/m

横截面积/mm2

A

镍铬合金

0.5

0.5

B

镍铬合金

1.0

0.5

C

镍铬合金

0.5

1.0

D

锰铜合金

0.5

0.5

(1)按照图1所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察      来比较导体电阻的大小.

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(2)为了验证上述猜想①,应该选用编号      两根电阻丝分别接入电路进行实验;验证猜想②,应该选用编号      两根电阻丝分别接入电路;验证猜想③,应该选用编号      两根电阻丝分别接入电路.

(3)分别将A和D两电阻丝接入图1电路中M、N两点间,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:当长度和横截面积相同时,导体电阻跟      有关.

(4)要进一步研究导体材料的导电性能,就需要测量导体的电阻,小明的实验方案和操作过程均正确,两表的连接和示数如图2所示.但通过观察发现电流表指针偏转过小,这样会导致实验误差      ,解决这一问题的措施是     

 

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为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图所示的实验.实验数据记录如表.

物质

质量/g

初始温度/℃

加热时间/min

最后温度/℃

60

20

6

45

食用油

60

20

6

68

(l)实验室准备了两个规格相同的酒精灯、两支温度计、烧杯、秒表、适量的水和食用油,为了完成实验.还需要     

(2)两方案中水和食用油吸热多少是通过      来反映的.

(3)从表中数据可知,水和食用油的质量      (选填“相同”或“不相同”),加热结束时,食用油的温度比水温度      (选填“高”或“低”).

(4)在实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给水加热更长的时间,此时,水吸收的热量      (选填“大于”或“小于”或“等于”)食用油吸收的热量.

(5)实验表明,      (选填“水”或“食用油”)吸热的能力更强.

(6)本实验采用的研究方法主要是     

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请将图中的器材连线完整.要求:两灯串联,电压表只测L1灯两端的电压.

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根据图1所示的实物连接图,在图2的框中画出电路图.

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