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中考物理电学压轴题电力热综合

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精品文档---下载后可任意编辑1、(2024 日照)随着城市化建设的进展,许多家庭都住进了高楼大厦,小丽家住进新楼后,为了淋浴的方便,购置了一款某型号的电热水器(其铭牌见下表),安装在卫生间的墙上。小丽在使用过程中发现:(1)注满水的电热水器,在额定电压下连续加热 40min,热水器上的温度示数由 22℃℃。已知水的比热容为 4.2×103J/(kg. ℃),水的密度为 1.0×103kg/m3,求此过程中电热水器的热效率。(2)该热水器在某时间段使用时,20min 内产生的热量为×106J,求通过电热水器的电流和它工作的实际电压。(3)防电墙技术就是在电热水器内部形成永久性电阻,电热水器经防电墙处理后,使人体承受的电压不高于 20V,保证异常漏电情况下,接触热水器的人的安全。如图所示,若人体的最大电阻为 20MΩ,试求防电墙的电阻。某型号电热水器额定电压/V220额定电功率/W2420容积/dm350商品特征:安全防电墙、防水、防尘、防潮(1)水箱中水的质量为 m=ρV 水箱中的水吸收的热量 Q=cmΔt 水箱中的水在额定电压下连续加热 40min 消耗的电能为 W=Pt 电热水器加热时的热效率为 η= Q/W=cmΔt / Pt η=4.2×103J/(kg. ℃) ×1.0×103kg/m3×50×10-3m3×(46.2℃-22℃)/(2420W×40×60s)=87.5% (2)由 P=U2/R 得,电热水器的电阻 R=U 额2/P 额=(220V)2/2420W=20Ω 将 Q=×106J,R=20Ω,t=20×60s=1200s 带入 Q=I2Rt 解得通过热水器的电流 I= 10A 由 U=IR=10A×20Ω=200V (3)在异常漏电的情况下,人体与防电墙串联,电流相等,即:U 人/R 人=U 墙/R 墙U 人+ U 墙=220V防电墙的电阻为 R 墙= U 墙R 人/U 人=(220V-20V)×20MΩ/20V=200MΩ 说明:最后一问网上的答案有误。2、(2024 包头)如图 14 所示,是某种电热饮水机的简化电路示意图。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),阅读该饮水机说明书可知:热水箱容积 2L,额定电压 220V,加热时的功率 400W,保温时的功率40W。求:试问:⑴ 饮水机处于保温状态时温控开关 S0 应处于什么状态?⑵R1 和 R2 的电阻值各是多大?⑶ 在用电高峰期,该饮水机的实际工作电压只有 200V,加热效率为 80%,若将装满水箱的水从 20℃加热至 100℃,需要多长时间?(C 水×103J/(kg·m3),ρ 水×103kg/m3,忽略温度对电阻的影响)解:⑴ S0 是断开状态。⑵⑶ 设加热时间为 t,则有Ω,电动机正常工作时...

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