第4節(jié)焦耳定律練習(xí)-文庫(kù)吧資料
2024-12-17 05:39本頁(yè)面
【正文】 水 =10 3kg/m3，c 水 =10 3J/（ kg?℃ ））． 求： （ 1）小電動(dòng)機(jī)提升水的工作效率； （ 2）電熱水壺的額定加熱功率； 型號(hào) MH﹣ 200 額定電壓 220V 額定頻率 50Hz 額定加熱功率 小電動(dòng)機(jī)額定功率 5W 容量 （ 3）如果在用電高峰時(shí)明亮同學(xué)家中的實(shí)際電壓是額定電壓的 90%，電熱水壺在此電壓下燒水時(shí)的加熱效率為 90%，試計(jì)算在用電高峰時(shí)燒開(kāi)該壺水所需的時(shí)間． 【答案】（ 1） 64%；（ 2） 2021W；（ 3） 【解析】（ 1） 由 ρ=m/V 可得，水的質(zhì)量： m=ρV=110 3kg/m3210 ﹣ 3m3=2kg； 則水的重力： G=mg=2kg10N/kg=20N ； 有用功： W 有 =Gh=20N=16J ； 電動(dòng)機(jī)消耗的電能 W=P 機(jī) t=5W5s=25J ； 電動(dòng)機(jī)工作效率 η 機(jī) =總有WW 100%= JJ2516 100%=64% ； （ 2）根據(jù)電能表上標(biāo)的參數(shù) “ 3000r/kW?h” 的含義可知，當(dāng)電能表上轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn) 50轉(zhuǎn)時(shí)，用電器消耗的電能 W=300050 1kW?h= 601 kW?h=610 4J． 所以熱水壺的額定加熱功率 P 加 =W/t= s30106 4J? =2021W． （ 3） 把 2L水從 20℃ 加熱到 100℃ 吸收的熱量： Q 吸 =cm△ t=10 3J/（ kg?℃ ） 2kg （ 100℃﹣ 20℃ ） =10 6J； ∵ 熱水壺的額定加熱功率 P 加 =2021W， ∴ 由 P= RU2 得：加熱電阻為： R=PU2 = WV2021)220( 2 = ， 當(dāng)實(shí)際電壓是額定電壓的 90%，其實(shí)際功率為 P 實(shí) = RU實(shí)2 = ?? )90220( 200V =1620W， 由題意可知： Q 吸 =P 實(shí) t′η ′ ， 則加熱時(shí)間 t′=’實(shí) 吸?PQ=004901620 ??W J=． 。 【答案】 5； 1500。 【答案】 9， 711 【解析】由題意知：電動(dòng)機(jī)線圈 電阻 R= ，電源電壓 U=12V，通過(guò)的電流 I=，則在t=2min=120s 內(nèi)產(chǎn)生的熱量為 Q=I2Rt=（ ） 2120s=9J ，消耗的電能W=UIt=12V120s=720J ，電動(dòng)機(jī)在工作時(shí)電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能，故轉(zhuǎn)化成的機(jī)械能是 W 機(jī) =W－ Q=720J－ 9J=711J。 13．兩個(gè)電阻 A和 B，在一定溫度下，電流與其兩端電壓的關(guān)系如圖所示， A電阻為 Ω ， 將他們并聯(lián)后接在電壓為 的電源上，通過(guò)它們的總電流是 A，這時(shí) A 電阻在 1s內(nèi)所產(chǎn)生的熱量是 J． 【答案】 5； ； ． 【解析】由圖象可知：對(duì)于電阻 A，當(dāng)兩端電壓 UA= 時(shí)，對(duì)應(yīng)電流 IA=，則RA=UA/IA=；當(dāng)將 A和 B并聯(lián)后接在電壓為 U=，由圖可知：通過(guò)電阻 A 的電流是 IA=，通過(guò)電阻 B 的電流是 IB=，則通過(guò)干路電流是I=IA+IB=+=；電阻 A在 t=1s內(nèi)產(chǎn)生的熱量 QA=WA=UIAt=1s= ． 14．有兩個(gè)電阻： R1=3Ω ， R2=4Ω ，若將它們串聯(lián)在電路中，則在相同時(shí)間內(nèi)消耗的電能之比 W1:W2=__________；若將它們并聯(lián)在電路中，則在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比Q1:Q2=__________。 12． 如圖所示 ,將 R1和 R2串聯(lián)后接在 6V的電源上 , R1的阻值為 10
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