题目
李明家买了一台新型快速电热水壶,其铭牌上标着如下表所示的数据.求: (1)当电热水壶装满水后,从20℃加热到100℃,水吸收的热量是多少?[C水=4.2×103J/(kg·℃)] (2)在额定电压下,要放出这些热量,电热水壶工作的时间是多少?(不计热量损失) (3)李明利用星期天实际测量了其加热时间,发现比(2)题的计算值要长,其可能的原因是什么? |
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题型:计算题难度:中档来源:期末题
所属题型:计算题
试题难度系数:中档
答案
解:(1)m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10-3m3=2kg Q吸=C水m水Δt水=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×80℃=6.72×105J (2)t=W/P=6.72×105J/800W=840s; (3)有热量损失 |
考点梳理
初中三年级物理试题“李明家买了一台新型快速电热水壶,其铭牌上标着如下表所示的数据”旨在考查同学们对
热量的计算、
电功或电能的计算、
电热的防止和利用、
……等知识点的掌握情况,关于物理的核心考点解析如下:
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根据试题考点,只列出了部分最相关的知识点,更多知识点请访问初三物理。
考点名称:热量的计算
热量的概念:
热量是指由于温度差别而转移的能量;也是指1公克的水在1大气压下温度上升1度c所产生的能量 ; 在温度不同的物体之间,热量总是由高温物体向低温物体传递;即使在等温过程中,物体之间的温度也不断出现微小差别,通过热量传递不断达到新的平衡。由于温差的存在而导致的能量转化过程中所转化的能量;而该转化过程称为热交换或热传递;热量的公制为焦耳。
热量的计算公式:
①经某一过程温度变化为△t,它吸收(或放出)的热量。Q表示热量(J),
Q=c·m·Δt.
Q吸=c·m·(t-t0)
Q放=c·m·(t0-t)
(t0是初温;t是末温)
其中C是与这个过程相关的比热(容).
热量的单位与功、能量的单位相同。在国际单位制中热量的单位为焦耳(简称焦,缩写为J)(为纪念科学家焦耳而立)。历史上曾定义热量单位为卡路里(简称卡,缩写为cal),只作为能量的辅助单位,1卡=4.184焦。
注意:1千卡=1000卡=1000卡路里=4184焦耳=4.184千焦
某一区域在某一时段内吸收的热量与释放、储存的热量所维持的均衡关系。
△T=(t1-t0)
②固体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式:Q放=mq 气体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式:Q=Vq Q表示热量(J),q表示热值( J/kg ),m表示固体燃料的质量(kg),V表示气体燃料的体积(m^3)。
q=Q放/m(固体);q=Q放/v(气体)
W=Q放=qm=Q放/m W=Q放=qV=Q放/v (W:总功)(热值与压强有关)
热量的单位:
Q———某种燃料完全燃烧后放出的热量———焦耳 J
m———表示某种燃料的质量———千克 kg
q———表示某种燃料的热值———焦耳每千克 J/kg
考点名称:电功或电能的计算
电能是表示电流做多少功的物理量,电能指电以各种形式做功的能力(所以有时也叫电功 ),分为直流电能、交流电能,这两种电能均可相互转换。
电功计算基本公式及推导公式(适用于纯电阻电路):W=UIt,W=I2Rt,W=U2t/R,W=Pt,W=Uq。
电能单位是“度”,它的学名叫做千瓦时,符号是kW·h。在物理学中,更常用的能量单位(也就是主单位,有时也叫国际单位)是焦耳,简称焦,符号是J。它们的关系是:1kW·h=3.6×106J,电能公式:W=UIt=Pt 根据欧姆定律(I=U/R)可以进一步推出:W=I2Rt=U2t/R
电功计算:
1. W=UQ电
电能也是一种能量,而这种能量的实施者就是电荷,电荷量就是这种能量在一般的时间内所有参与作功从A点到B点的实行者,每个电荷从A点到B点做的功就是电压,两者相乘就是AB的电功,就是消耗的电能
2. W=UIt
我们来看一下电功的含义,电功通俗的讲就是AB之间的一段时间A点到B点所消耗的电能(A点到B点可以是一个用电器,也可以是一部分电路)电压的实质是一个单位的电荷从A点到B点所做的功,电流提供的是在一个单位时间内AB之间的电荷量,时间也有了,那么AB之间的电荷量在一定时间内从A点到B点所做的功也就是消耗的电能就是W=UIt
3. W=Pt
W电功、P电功率、t时间
像功的计算方法一样就是功率乘以时间,在生活中可以理解为工作总量=工作效率×工作时间,同样道理电所做的功当就等于电做功的效率乘以时间。
W=I2Rt (纯电阻电路)
考点名称:电热的防止和利用
电热的利用与防治:
利用:电流的热效应有非常普遍的应用,如电热毯、电熨斗、电烤箱等
防治:电视机长时间工作,会使后壳积累较多的热量从而影响寿命,需要散热
电热的作用与危害:
一、电热的利用
1 纯电阻电路就是指电流通过的电路中的所有的导体,电流所做的功全部转化为内能.这样的电路叫做纯电阻电路.
2 电热器就是一个纯电阻电路,人们利用它来作加热的设备:
例如: 电炉、电烙铁、电熨斗、电饭锅、电烤炉都是电热器.
电热器重要组成部分是发热体,发热体是由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上做成的,电流通过电阻丝发出热量.
电热器清洁卫生,没有环境污染;热效率高;有的还可以方便地控制和调节温度等优点.
例如:电褥、电烘箱;家禽电热孵卵器,引发炸药的电热装置乃至高空飞行服里的电热保温装置,都是电热器,它们有不同的构造和用途,但原理都这样.
二、防止电热的危害
在电动机里,电流所做的功主要用来做机械功,但电流通过电动机里的电阻也会要产生热量这样的电路我们叫它非纯电阻电路),会使导线温度升高,温度超过绝缘材料的耐热温度,绝缘材料会迅速老化甚至可能烧坏,这就需要考虑散热,还要加快散热,有的电动机里随电动机转动装有风扇,同时把外壳作成如图所示的形状,都是为了迅速散热.
收音机、电视机等用电器也都是考虑散热,它们的机壳上都有散热孔.
电热和电功:
电热和电功是两个完全不同的概念,只有在纯电阻电路中(如电炉、电烙铁、电熨斗等),电流做功消耗的电能全部转化成内能时,电热在数量上才与电功相等,Q=I2Rt=W=UIt=Pt=U2t/R,若导体不是纯电阻电路(如电动机,电视机,电冰箱等)。W=UIt=Pt>Q =I2Rt,电功中只有一部分转化为内能,还有一部分转化为其他形式的能量。