2018中考物理练习题_第8页

　　(3)不考虑热损失，天然气完全燃烧释放的热量Q放=Q吸，根据Q放=Vq求出所需天然气的体积;

　　(4)根据Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量即为消耗的电能，根据t=

　　求出电加热器正常工作的时间.

　　【解答】解：(1)由P=IU可得，电热水器正常工作时的电流：

　　I=

　　=

　　=20A，由I=

　　可得，热水器电热丝的电阻： R=

　　=

　　=11Ω; (2)由ρ=

　　得水的质量：

　　m=ρ水V=1.0×103kg/m3×200×10﹣3m3=200kg，

　　水吸收的热量：

　　Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×200kg×(50℃﹣20℃)=2.52×107J;

　　(3)不考虑热损失，天然气完全燃烧释放的热量：

　　Q放=Q吸=2.52×107J，

　　由Q放=Vq可得，所需天然气的体积：

　　V天然气=

　　=

　　=0.63m3;

　　(4)由题意可知，需通过电热丝将水从28℃加热到50℃，则该过程中水吸收的热量：

　　Q吸′=cm(t﹣t0′)=4.2×103J/(kg•℃)×200kg×(50℃﹣28℃)=1.848×107J，

　　由题知，消耗的电能：

　　W电=Q吸′=1.848×107J，

　　由P=

　　可得，电加热器正常工作时间： t′=

　　=

　　=4200s.

　　答：(1)电热水器正常工作时，电热丝的电阻为11Ω，电流是20A;

　　(2)太阳能热水器贮满水，水温从20℃加热到50℃时吸收了2.52×107J的热量;

　　(3)若通过完全燃烧天然气加热一满箱水，使其温度从20℃升高到50℃时，不考虑热量的损失，需要0.63m3的天然气;

　　(4)由于寒冷阴雨，太阳能热水器只将水加热到28℃，现要通过电热丝将水加热到50℃使用，需电加热器正常工作4200s.

　　【点评】本题为电功和热量的综合计算题，涉及到电功率公式和欧姆定律、密度公式、吸热公式、燃料完全燃烧释放热量公式的应用，知识面广，难度大，要求学生要掌握各方面的知识，才能解决综合性的问题.

　　11.(2016秋•襄汾县期末)无内胆饮水机的电路原理如图所示，电热丝R1、R2绕在出水管上，水经过出水管时被加热，通过改变温控开关S2的状态，可以选择出温水或开水.该饮水机的额定电压为220V，开水加热电功率是2000W，温水加热电功率是1100W，求：

　　(1)饮水机正常工作出温水时，电热丝中的电流是多少?

　　(2)电热丝R1的电阻是多少?

　　(3)现在需要100℃的开水500mL，已知水的初温是20℃，水需要吸收多少热量?如果该饮水机的效率是80%，则该饮水机正常工作时，烧开这些水需要多少时间?

　　【分析】(1)由题意可知，饮水机正常工作出温水时的功率和电压，根据P=UI求出电热丝中的电流;

　　(2)由电路图可知，S1闭合、S2断开时，R1与R2串联;S1、S2闭合时，电路为R2的简单电路，根据P=UI=

　　判断两种情况下饮水机的电功率，然后判断饮水机的状态，根据P=UI=

　　和电阻的串联求出电热丝R1的电阻; (3)知道水的体积，根据m=ρV求出水的质量，又知道水的初温、末温以及比热容，根据Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量，根据η=

　　×100%求出消耗的电能，利用P=

　　求出需要的加热时间.

　　【解答】解：(1)饮水机正常工作出温水时，由P=UI可得，电热丝中的电流：

　　I=

　　=

　　=5A;

　　(2)由电路图可知，S1闭合、S2断开时，R1与R2串联;S1、S2闭合时，电路为R2的简单电路，

　　由P=UI=

　　可知，S1、S2闭合时，电路的总电阻最小，饮水机的功率最大，处于加热状态，

　　则R2的阻值：

　　R2=

　　=

　　=24.2Ω;

　　S1闭合、S2断开时，电路中的总电阻最大，饮水机的功率最小，处于保温状态，

　　则电路的总电阻：

　　R=

　　=

　　=44Ω，

　　因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

　　所以，电热丝R1的电阻：

　　R1=R﹣R2=44Ω﹣24.2Ω=19.8Ω;

　　(3)水的体积：

　　V=500mL=500cm3，

　　由ρ=

　　可得，水的质量：

　　m=ρV=1.0g/cm3×500cm3=500g=0.5kg，

　　水吸收的热量：

　　Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×0.5kg×(100℃﹣20℃)=1.68×105J，

　　由η=

　　×100%可得，消耗的电能： W=

　　=

　　=2.1×105J，由P=

　　可得，需要的加热时间： t′=

　　=

　　=105s.

　　答：(1)饮水机正常工作出温水时，电热丝中的电流是5A;

　　(2)电热丝R1的电阻是19.8Ω;

　　(3)该饮水机正常工作时，烧开这些水需要105s.

　　【点评】本题考查了电功率公式、密度公式、吸热公式、效率公式、电功公式的应用，分清饮水机处于不同状态时电路的连接方式是关键.

　　12.(2016•南岸区模拟)如图所示是环保的“风光互补路灯”.它在有阳光时通过太阳能电池板发电，有风时通过风力发电机发电，两者皆具备时将同时发电，并将电能输送至蓄电池储存起来，供路灯晚间照明使用.为了能使蓄电池的使用寿命更长，要求充电至90%时停止充电，放电余留20%时停止电能输出.下表为某型号“风光互补路灯”系统配置方案的相关参数.