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家庭室内装修要用到某种液体乙烯材料和三混粉,工人师傅使用加热与搅拌为一体的用电器...

家庭室内装修要用到某种液体乙烯材料和三混粉,工人师傅使用加热与搅拌为一体的用电器,下图是该用电器的工作原理图。先在室温下把液体乙烯材料放入容器中,温控旋转开关接ab开始加热,发光二极管正常发光,当液体温度达到70℃;温控旋转开关自动接cd,发光二极管熄灭,电动机起动,再倒入三混粉在容器中保温搅拌,搅拌均匀后,涂抹到墙壁上使之更加平滑牢固。旋转开关接ab时电路消耗功率为1522W,旋转开关接cd时电路消耗功率为1200W,电动机正常工作的功率为1100W,发光二极管L规格为“2V02W”R1是加热电热丝,R2是保温电热丝,R0为保护发光二极管正常工作的限流电阻。(忽略温度对电阻的影响)

1)用电器正常工作时,求保温电热丝R2的电阻值。

2)液体乙烯材料质量为6kg,初温为20℃,求温控旋转开关接ab开始加热到刚接cd时,液体乙烯材料吸收了多少热量(C=18×103J/(kg℃))

3)温控旋转开关接ab开始加热到刚接cd时,电路正常工作了640秒,该过程中加热电热丝产生的热量为多少?

 

(1)484Ω;(2)5.4×105J;(3)6×105J 【解析】 【解析】 (1)由工作原理图可知,温控旋转开关接cd时,电动机M和保温电热丝R2并联,所以Pcd=P2+PM,所以保温电热丝R2的功率P2=Pcd-PM=1200W -1100W =100W, 由可得,电热丝R2的阻值。 (2)温控旋转开关接ab开始加热到刚接cd时,液体温度为70℃,液体乙烯材料吸收的热量. (3)温控旋转开关接ab时,电热丝R0和发光二极管L串联,再与加热电热丝R1并联,发管二极管L规格为“2V 0.2W”,则发光二极管正常工作时的电流, 发光二极管所在支路两端电压为家庭电路电压220V,所以该支路消耗的功率P支=UI=220V×0.1A=22W, 因为旋转开关接ab时电路消耗功率为1522W,Pab=P1+P支 所以,电加热丝R1消耗的功率P1=Pab-P支=1522W-22W=1500W, 电路正常工作时间t=6min40s=6×60s+40s=400s, 该过程中加热电热丝产生的热量Q=W=P1t=1500W×400s=6×105J。 答:(1)保温电热丝R2的电阻值为。(2)液体乙烯材料吸收了的热量。(3)该过程中加热电热丝产生的热量为6×105J。  
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考点分析:
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自动饮水机已经普遍用于车站、学校等公共场所,它的简化电路图如图所示,电热丝电阻分别为R1R2,请根据说明书提供的信息计算:[水的密度ρ=1×103 kg/m3,水的比热容c=4.2×103 J/(kg·℃)]

    

(1)如果饮水机处在“加热”状态正常工作时,电热丝所产生的热量有80%被水吸收,饮水机的热胆装满水,水温由20 ℃加热到90 ℃,需用多长时间?___________

(2)开关S1断开时,饮水机处于________(选填“加热”或“保温”)状态。

(3)电阻丝R1的阻值_________

 

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如图是研究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关的实验装置。左右两个透明的容器中密闭了等量的空气,两个密闭容器中都有一段电阻丝,U型管中装的是红色液体。

(1)甲装置可探究电流产生的热量与________的关系。   

(2)若甲、乙两次实验的电源电压及通电时间相同,则a 、c中两电阻产生热量较多的是____ 。(选“a”“c”)   

(3)若图乙中两侧玻璃管中液面高度变化相同,则电路中故障可能是_____

 

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为了探究影响电热的因素,小伟设计了如图所示电路,烧瓶中盛有质量、初温均相等的煤油,R>R

为了在较短的时间内达到明显的实验效果,选用煤油而不用水,主要是由于_________________;实验中电流产生的热量的多少是通过_________来反映的(选填温度计升高的示数加热时间)。

通电一段时间后,比较两烧瓶中温度计的示数,是为了探究电热与_______的关系。

要利用此装置来探究电热与电流的关系,你还需要的操作是_____________,观察比较 __   ___

若将此装置改装后用来测量煤油的比热容,则除了将其中一只烧瓶中的煤油改成相同质量的水之外,还需做的改动是:_______________.实验时,测得水和煤油的初温均为t0,通电一段时间后,测出水和煤油的温度分别为tt煤油,请写出计算煤油比热容的表达式:c煤油=________________(已知水的比热容为c)。

 

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某电热饮水机,它有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关S0自动控制),从它的说明书上收集到如表数据及如图所示的简化电路原理图.

热水箱容量

2L

额定电压

220V

加热时的功率

400W

保温时的功率

44W

 

(1)请分析说明温控开关S0断开时,饮水机的状态.   

(2)求电阻R1的阻值.   

(3)晚上,由于是用电高峰期,该电热饮水机的实验工作电压只有200V,若它的电阻不变,加热效率为80%,则将一满热水箱的水从20℃加热到80℃需要多长时间?[c=4.2×103J/(kg•℃),ρ=1.0×103kg/m3  , 结果保留一位小数].

 

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电炉通电后, 电炉丝热得发红, 而跟电炉丝连着的铜导线却不那么热, 为什么?

 

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