(1)煤油吸收的热量;
(2)电阻丝加热煤油的效率.
解:
(1)∵c煤油=2.1×103J/(kg·℃),m=0.3kg,t0=20℃,t=30℃,
∴煤油吸收的热量为:Q吸=c煤油m(t﹣t0)=2.1×103J/(kg·℃)×0.3kg×(30℃﹣20℃)=6300J.
(2)∵电阻丝与滑动变阻器串联,电流表测量的是整个电路中的电流,
∴通过电阻丝的电流为I=2A,
而R=10Ω,t=5min=300s,
∴电流通过电阻丝放出的热量为:Q=I2Rt=(2A)2×10Ω×300s=1.2 ×104J,
则电阻丝加热煤油的效率为:η==52.5%.
在学习,同学们发现用电阻丝对煤油加热时,观察温度计的示数变化的过程非常耗时,为了减少实验的时间,他们提出了如下改进的设想:
设想一:将煤油换成水来做实验,
设想二:通过加热空气来做实验。
(1)根据所学知识,他们经过讨论,断定设想一是错误的,你认为他们他们判断的依据是:____________________________________。
(2)为了验证设想二,他们设计了下面的实验:
①在的锥形瓶中装入____________的红墨水,用相同的电阻丝及玻璃管组成如图A、B的装置,通电后通过玻璃管中液柱的高度来显示____________的大小。然后把它们分别接入相同的电路,发现在相同的短时间的内A管中的液柱比B管上升迅速,这说明_________________。
②在塞橡皮塞时发现有液体进入玻璃管并高出瓶内的液面,这是因为________________________,使管内的液柱与瓶内液面相平,他们用带有针头的注射器通过橡皮塞插入瓶内如图C甲所示,接下来的操作是________________________。
③同学们用两根电阻丝(R甲>R乙)插入相同的甲、乙瓶中并接入电路如图C所示,闭合开关,甲、乙两玻璃管中液面如图D所示,由此得出善于电热的结论是____________________________________________。
A. 1.5×103 J
B. 3.75×103 J
C. 7.5×103 J
D. 6.0×103 J
图1为小颖同学设计的电热水器的原理图,该电热水器具有加热、保温功能。图1中电磁继电器(线圈电阻不计)、热敏电阻R、保护电阻R0、电压恒为6V的电源U1、导线等组成控制电路。当电磁铁线圈中的电流I<10mA时,继电器上方触点和触点c接通;当电磁铁线圈中的电流I≥10mA时,电磁铁的衔铁被吸下,继电器下方触点和触点a、b接通。热敏电阻中允许通过的最大电流I0=15mA,其电阻R随温度变化的规律如图2,热敏电阻和加热电路中的三只电阻R1、R2、R3均置于储水箱中。已知R1=33Ω、R2=66Ω、R3=154Ω、U2=220V。
(2)保温状态下,若加热电路的发热功率等于热水器散热功率的80%,求10分钟内热水器散失的热量;
(3)为使控制电路正常工作,保护电阻R0的阻值至少为多大?若R0为该值,衔铁刚好被吸下时储水箱中水温是多少?
B.电风扇
C.电视机
D.日光灯
A.U甲=U乙,Q甲=Q乙
B.U甲<U乙,Q甲>Q乙
C.U甲<U乙,Q甲<Q乙
D.U甲>U乙,Q甲<Q乙
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