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        1. (2011?鄂州)家庭室內(nèi)裝修要用到某種液體乙烯材料和三混粉,工人師傅使用加熱與攪拌為一體的用電器,下圖是該用電器的工作原理圖.先在室溫下把液體乙烯材料放入容器中,溫控旋轉(zhuǎn)開關(guān)接ab開始加熱,發(fā)光二極管正常發(fā)光,當(dāng)液體溫度達(dá)到70℃;溫控旋轉(zhuǎn)開關(guān)自動接cd,發(fā)光二極管熄滅,電動機(jī)起動,再倒入三混粉在容器中保溫攪拌,攪拌均勻后,涂抹到墻壁上使之更加平滑牢固.旋轉(zhuǎn)開關(guān)接ab時電路消耗功率為1522W,旋轉(zhuǎn)開關(guān)接cd時電路消耗功率為1200W,電動機(jī)正常工作的功率為1100W,發(fā)光二極管L規(guī)格為“2V  0.2W”,R1是加熱電熱絲,R2是保溫電熱絲,R0為保護(hù)發(fā)光二極管正常工作的限流電阻.(忽略溫度對電阻的影響)
          (1)用電器正常工作時,求保溫電熱絲R2的電阻值.
          (2)液體乙烯材料質(zhì)量為6kg,初溫為20℃,求溫控旋轉(zhuǎn)開關(guān)接ab開始加熱到剛接cd時,液體乙烯材料吸收了多少熱量?C=1.8×103J/(kg?℃)
          (3)溫控旋轉(zhuǎn)開關(guān)接ab開始加熱到剛接cd時,電路正常工作了6分40秒,該過程中加熱電熱絲產(chǎn)生的熱量為多少?
          分析:根據(jù)題干所給信息進(jìn)行分析得:旋轉(zhuǎn)開關(guān)接cd時電路消耗功率為1200W,電動機(jī)正常工作的功率為1100W,可得出R2消耗的功率,由公式R2=U2/P可以算出R2的阻值;由吸熱公式Q=Cm△t可以算出液體乙烯材料吸收熱量;當(dāng)溫控旋轉(zhuǎn)開關(guān)接ab開始加熱到剛接cd時,由電路消耗功率為1522W減去發(fā)光二極管所在支路消耗的功率,便是熱電熱絲R1消耗的功率,進(jìn)而利用公式Q=W=Pt(純電阻)計算出加熱電熱絲R1產(chǎn)生的熱量.
          解答:解:(1)保溫電熱絲消耗的功率:P=Pcd-P=1200W-1100W=100W
          保溫電熱絲阻值:R2=
          U2
          P
          =
          (220V)2
          100W
          =484Ω
          (2)液體乙烯材料吸收熱量:
          Q=Cm△t=1.8×103J/(kg?℃)×6kg×(70℃-20℃)=5.4×105J
          (3)發(fā)光二極管正常工作的電流:IL=
          PL
          UL
          =
          0.2W
          2V
          =0.1A
          發(fā)光二極管支路消耗的功率:P=U×IL=220V×0.1A=22W
          加熱電熱絲消耗的功率:P=Pab-P=1522W-22W=1500W
          加熱電熱絲產(chǎn)生的熱量:Q=W=Pt=1500W×400s=6×105J
          答:(1)保溫電熱絲R2的電阻值為484Ω;
          (2)液體乙烯材料吸收的熱量為5.4×105J;
          (3)該過程中加熱電熱絲產(chǎn)生的熱量為6×105J.
          點(diǎn)評:本題考查了有關(guān)電學(xué)的電阻和電功率及電熱的計算,把物質(zhì)升溫吸熱和電學(xué)綜合在一起,此題有很大的難度.要求學(xué)生重在分析透徹,方可正確解答.
          練習(xí)冊系列答案
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