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193452. (2024•师大附中•九模) 周末小明跟随爸爸去市场挑选热水器。据工作人员介绍,空气源热泵热水器是新一代高“能效比”的热水装置,其工作原理简化为如图所示。如表是一款热泵热水器的部分参数。
额定制热水量 20L/h
额定电压/频率 220V/50Hz
额定输入功率 1200W
(1)通过工作人员介绍,其中参数“20L/h”表示此热水器当进水温度为15℃,出水温度为55℃时,每小时可出热水20L,这些水吸收的热量是多少?[ρ=1.0×103kg/m3
(2)小明查阅资料知道:“能效比”为热泵机组产出的热量与投入的电能之比,请根据已知条件计算该款热水器的能效比n。
(3)现场工作人员还介绍了另一款电加热热水器,如表为该热水器的铭牌,其高温挡的电功率不小心被挡住了。图乙为该电热水器的内部简化电路,已知电源电压为220V,R1、R2为电热丝,S1、S2为挡位开关,S2只能在a、b之间切换。工作人员说此电热水器高温挡产出的热量与热泵热水器相同,若对比热泵热水器和电热水器的高温挡,从能效比的角度看,哪种热水器更加节能?
XX牌热水器
电压 220V
电功率 高温挡  
中温挡 1100W
低温挡 550W
共享时间:2024-06-25 难度:2
[考点]
能量的利用效率,电热的多挡问题,
[答案]
(1)这些水吸收的热量是3.36×106J;(2)该款热水器的能效比约为0.78;(3)热泵热水器更加节能。
[解析]
解:(1)水的体积V=20L=2×10﹣2m3,水的质量 m=ρv=1.0×103kg/m3×2×10﹣2m3=20kg,
水吸收的热量Q=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×20kg×(55℃﹣15℃)=3.36×106J;
(2)热泵热水器消耗的电能W=Pt=1200W×1×3600s=4.32×106J;
“能效比”为n=≈0.78;
(3)当开关S1闭合,S2与触点b接通时,热水器处于中温挡,此时只有R1工作,根据公式P可知,R1=44Ω,
当开关S1断开、S2与触点b接通时,R1、R2串联,热水器处于低温挡,根据公式P可知,R1+R2=88Ω,所以R2=88Ω﹣44Ω=44Ω,
当开关S1闭合、S2与触点a接通时,R1、R2并联,热水器处于高温挡,P++=2200W,
电热水器消耗的电能W=Pt=2200W×3600s=7.92×106J,所以电热水器的能效比n′=≈0.42,由此可知热泵热水器比电热水器能效比高,所以热泵热水器比电热水器更加节能。
答:(1)这些水吸收的热量是3.36×106J;(2)该款热水器的能效比约为0.78;(3)热泵热水器更加节能。
[点评]
本题考查了"能量的利用效率,电热的多挡问题,",属于"必考题",熟悉题型是解题的关键。
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187998. (2025•师大附中•九模) 周末小明跟随爸爸去市场挑选热水器。据工作人员介绍,空气源热泵热水器是新一代高“能效比”的热水装置,其工作原理简化为如图所示。如表是一款热泵热水器的部分参数。
额定制热水量 20L/h
额定电压/频率 220V/50Hz
额定输入功率 1200W
(1)通过工作人员介绍,其中参数“20L/h”表示此热水器当进水温度为15℃,出水温度为55℃时,每小时可出热水20L,这些水吸收的热量是多少?[ρ=1.0×103kg/m3
(2)小明查阅资料知道:“能效比”为热泵机组产出的热量与投入的电能之比,请根据已知条件计算该款热水器的能效比n。
(3)现场工作人员还介绍了另一款电加热热水器,如表为该热水器的铭牌,其高温挡的电功率不小心被挡住了。图乙为该电热水器的内部简化电路,已知电源电压为220V,R1、R2为电热丝,S1、S2为挡位开关,S2只能在a、b之间切换。工作人员说此电热水器高温挡产出的热量与热泵热水器相同,若对比热泵热水器和电热水器的高温挡,从能效比的角度看,哪种热水器更加节能?
XX牌热水器
电压 220V
电功率 高温挡  
中温挡 1100W
低温挡 550W
共享时间:2025-06-29 难度:2 相似度:2
184225. (2023•铁一中学•九上期末) 德优题库图为一款养生壶,其内部的电路简化图如图所示,通过将开关S置于不同的位置,可以实现“加热”和“保温”两种状态的变换,电阻丝R1、R2的阻值分别为48.4Ω、440Ω。现将壶内1kg的水从20℃加热至50℃,所用时间为140s。请你完成下列内容:水的比热容为4.2×103J/(kg?℃)
(1)开关S置于        (选填“a”或“b”)位置为加热挡;
(2)加热过程中水吸收的热量;
(3)养生壶的热效率。
共享时间:2023-02-09 难度:2 相似度:2
184349. (2023•交大附中•九上期末) 如图1所示,电水壶简化电路图中,R1和R2为发热电阻,S1为总开关,S2为温度开关,有1、2两个触点,控制壶的“加热”和“保温”两挡,表中数据为电水壶的部分工作参数。
德优题库
水壶容量 1L
额定电压 220V
加热功率 1100W
电热丝R1阻值 176Ω
(1)S1闭合,S2接1时,电水壶处于        档。
(2)电热丝R2的阻值是多少?电水壶的保温功率是多少?
(3)电水壶中装进1L水正常工作,用温度计测得水温随时间变化的图像,则加热2~4min内水吸收热量是多少?这段时间内电水壶加热效率η1是多少?取ρ=1.0×103kg/m3,c=4.2×103J/(kg?℃)。
(4)电水壶4~6min内的加热效率为η2,根据图像可判断η1       η2(选填“大于”“等于”或“小于”)。
共享时间:2023-02-03 难度:2 相似度:2
193428. (2024•师大附中•七模) 在紧张的学习之余喝一杯热饮能有效缓解疲劳,使用方便的电加热杯垫应运而生。图甲和图乙是两款电加热杯垫的加热电路结构示意图,其中虚线框内部分为各自加热元件。甲图中加热电阻R=8Ω,可用最大阻值为4Ω的滑动变阻器调节加热挡位;乙图中加热电阻R=12Ω,转动开关可调节加热挡位,其中低温挡功率50W。
(1)若某次使用时加入0.34kg初温为20℃的牛奶,饮用时加热到了40℃,这一过程中牛奶吸收的热量?[c牛奶=2.5×103J/(kg•℃)]
(2)若利用图甲中加热元件的最低功率加热时,其效率为85%,则将(1)中的牛奶加热至40℃,需要多长时间?
(3)请你通过计算说明甲、乙两个方案哪个更好一些?请说明理由。(不计导线发热,且加热相同时间,加热元件散热损失相同)

 
共享时间:2024-06-02 难度:1 相似度:1.5
28293. (2024•高新一中•九上一月) 如图甲所示是我国自主研发的亚洲第一座100MW熔盐塔式光热电站。该光热电站1.2万面定日镜(定日镜总面积1.4×106m2)和20000吨熔盐组成,它们可以在计算机的精确控制下随着太阳位置变化而变化,使太阳光时刻都能聚集到吸热器上,它的工作原理如图乙所示。在该系统中,吸热器将定日镜所捕捉到的太阳光转化为液态熔盐的内能并存储起来,然后,通过熔盐放热使水变成水蒸气从而推动汽轮发电机组发电。最后,通过高压输电线将电能传输到变电站供广大用户使用。
德优题库
(1)若地球表面每平方米面积上接收太阳辐射能的平均功率为1000W,则所有定日镜10min接收的太阳能可以使液态20000吨熔盐温度升高5.25℃,则:
①液态熔盐吸收的热量为多少?[已知液态熔盐比热容为4×103J/(kg•℃)]
②所有定日镜10min接收的太阳能为多少?
③在此过程中的光热转化效率为多少?
(2)该光热发电站一年产出的电能为1.404×1013J。若采用煤发同样多的电,将会有大量二氧化碳气体排出,且每燃烧1吨煤会排放出3吨二氧化碳气体,则该发电站相当于每年减排二氧化碳多少吨?(已知煤电转换效率为40%,煤的热值为3.0×107J/kg。)
共享时间:1970-01-01 难度:4 相似度:1.5
183767. (2024•莲湖区•九上期末) 德优题库图1是一款全自动电炖锅,其部分参数如下表,内部简化电路如图2所示,R1、R2均为阻值不变的加热电阻,电炖锅有加热和保温挡。
额定电压 220V
加热功率 200W
保温功率 20W
内胆容量 2L
(1)电炖锅是利用电流的        效应工作的;当开关S、S1闭合时,电炖锅处于        挡。
(2)电阻丝R1、R2的阻值各是多少?
(3)某次煮饭时,把总质量为1kg的米和水混合物由20℃加热到100℃,正常加热的时间为35min[米和水混合物的比热容取c混合物=4.2×103J/(kg?℃)]。则:
①米和水混合物吸收热量是多少?
②电炖锅的加热效率是多少?
共享时间:2024-02-14 难度:4 相似度:1.5
187181. (2025•西工大附中•六模) 如图甲所示是我市某公园的便民饮水点及其饮水机内部电路简化图,其中R1的阻值为48.4Ω,R1和R2均为阻值不变的电热丝,饮水机有加热和保温挡,正常工作时,保温挡功率为110W。[c=4.2×103J/(kg?℃)]
(1)求饮水机在保温挡正常工作时的电流;
(2)当只有饮水机工作时,将3kg水从10℃加热到100℃,加热前后公园安装的数字式电能表示数如图乙所示,求饮水机的加热效率η;
(3)为节能减排,相关部门计划在该公园安装如图丙所示的太阳能电池为饮水机供电。已知晴天1m2太阳能电池一天能发电0.4kW?h,要求所有太阳能电池晴天一天的发电量能供饮水机使用3天。饮水机每天正常工作加热时间计为3h,保温时间计为8h,求至少要安装多大面积的太阳能电池?
德优题库
共享时间:2025-05-15 难度:4 相似度:1.5
193619. (2024•铁一中学•四模) 德优题库如图甲所示是一个电辅助太阳能热水器(以下简称热水器)。图乙为该热水器电加热部分的原理图,S是控制开关,可以在1、2、3三挡之间切换;图丙为热水器的铭牌。在光照条件不好时,可用电加热器加热,温度达到预设温度时会自动切换到保温状态,为了防止触电,热水器在向外供水过程中会自动断电。某日因天气原因,太阳能只将水由20℃加热到30℃,此时开启电加热器,经过2min将水加热到预设温度70℃后进入保温状态。已知电加热器装满水的质量为50kg,水吸收太阳能的效率为60%,水的密度为1.0×103kg/m3,水的比热容为4.2×103J/(kg?℃),供水过程中不计热量损失,请根据以上条件分析计算:
(1)太阳能板当天接收了多少J太阳能;
(2)电路中电阻R2的阻值;
(3)开启电加热器后,整个电路在10min内消耗的电能;
(4)在热水器向外供水时,通过控制冷、热水阀使热水器内的热水与外边20℃的冷水混合,可以使出水口流出的水达到需要的温度。已知人在淋浴时适宜的水温为40℃,每个人淋浴用水均为30L,假设热水器内70℃的热水能全部用完,则能满足几个人的淋浴用水?
项目 参数
电源电压(V) 220
低温挡功率(W) 100
高温挡功率(W) 1200
共享时间:2024-04-26 难度:2 相似度:1
187714. (2025•滨河中学•四模) 小明家购买了一台额定电压是220V的电压力锅,它有加热和保温两个挡位,其简化电路图如图甲所示。R1、R2都是加热电阻,加热挡时只有电阻R1工作,加热功率为800W;保温挡时只有电阻R2工作,电阻R2=1210Ω。S为温控开关,可自动实现“加热”和“保温”状态的转换。求:
(1)压力锅的保温功率;
(2)已知水的密度,水的比热容。将1.5kg水从20℃加热到60℃,水吸收的热量是多少?若压力锅的效率为84%。额定电压下,加热这些水需要多长时间?
(3)用电高峰期电压会降低。若电路中只让压力锅单独工作10min,图乙中的电能表转盘转了300r,请算出此时压力锅的实际加热功率。
共享时间:2025-04-30 难度:2 相似度:1
188417. (2023•西工大附中•二模) 如图甲所示是一个电辅助太阳能热水器(以下简称热水器)。图乙为该热水器电加热部分的原理图,S是控制开关,可以在1、2、3之间切换,如表为热水器的铭牌。在光照条件不好时,可用电加热器加热,温度达到预设温度时会自动切换到保温状态,为了防止触电,热水器在向外供水过程中会自动断电。某日因天气原因,太阳辐射能量为E=1.75×105J/(h•m2)(每小时每平方米辐射的热量),太阳能只将水由20℃加热到了30℃,此时开启电加热器,将水加热到预设温度70℃。已知太阳能板的面积为2m2,水吸收太阳能的效率为60%,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)。供水过程中不计热量损失,请根据以上条件分析计算:
项目 参数
电源电压(V) 220
低温挡功率(W) 100
高温挡功率(W) 1200
容积(L) 50
(1)分析电路图乙可知,电阻R1单独工作时,电加热器为         挡。为使热水器更适合北方地区使用,在不改变低温挡功率的前提下,将高温挡功率提升到2200W,只要更换电阻         (选填“R1”或“R2”)就可以实现。
(2)低温挡工作时,电路中的电流是多少?(保留2位小数)
(3)原电路中电阻R2的阻值是多少?
(4)太阳能板当天接收太阳能的时间是多少小时?

 
共享时间:2023-03-21 难度:2 相似度:1
186897. (2025•师大附中•二模) 如图甲所示是一个电辅助太阳能热水器(以下简称热水器)。图乙为该热水器电加热部分的原理图,S是控制开关,可以在1、2、3三挡之间切换;图丙为热水器的铭牌。在光照条件不好时,可用电加热器加热,温度达到预设温度时会自动切换到保温状态,为了防止触电,热水器在向外供水过程中会自动断电。某日因天气原因,太阳辐射能为E=1.75×105J/(h?m2)(每小时每平方米辐射的热量),太阳能只将水由20℃加热到了30℃,此时开启电加热器,将水加热到预设温度70℃.已知太阳能板的面积为2m2,水吸收太阳能的效率为60%,水的比热容为4.2×103J/(kg?℃)。供水过程中不计热量损失,请根据以上条件分析计算:
(1)水吸收太阳能的多少。
(2)太阳能板当天接收太阳能的时间。
(3)电路中电阻R2的阻值。
(4)在热水器向外供水时,通过控制冷、热水阀使热水器内的热水与20℃的冷水混合,可以使出水口流出的水达到需要的温度。已知人在淋浴时适宜的水温为40℃,每个人淋浴用水均为30L,假设热水器内70℃的热水能全部用完,则能满足几个人的淋浴用水?
德优题库

项目 参数
电源电压(V) 220
低温挡功率(W) 100
高温挡功率(W) 1200
容积(L) 50
共享时间:2025-03-15 难度:2 相似度:1
193665. (2024•铁一中学•六模) 空气能热水器,也称为“空气源热泵热水器”,其工作原理与空调器极为相似,采用少量的电能驱动压缩机运行,高压的液态制冷剂经过膨胀阀后在蒸发器内蒸发为气态,并从空气中吸收大量的内能。小帅家买了一款新型空气能热水器(如图﹣1所示),其工作时,液态制冷剂进入蒸发器,生成的蒸汽被压缩机压缩后变成高温、高压的蒸汽进入冷凝器,再将能量传递给冷水,如图﹣2所示,此款热水器的部分参数如下表,正常工作时,将整箱水从26℃加热到56℃,用时56min。小刚查阅资料得知一级能效比为3.4以上,表示耗能最低,二级能效比为3.2,表示比较节能,三级能效比为3.0,四级能效比为2.8,五级能效比为2.6(空气能热水器的能效比指储水箱中的水吸收的能量与压缩机消耗的电能的比值)。已知,g=10N/kg。
能效等级 电源电压/V 额定输入功率/W
二级 220 1250
水箱容积/L 机身净重/kg 接地面积/cm2
100 70 2000
(1)请通过计算说明此热水器的能效等级是否达到二级。
(2)若这些热量分别由空气能热水器和电热水器提供,已知电热水器的加热效率为80%,则空气能热水器所消耗的电能与电热水器所消耗的电能相比,可节约多少焦耳的电能?
(3)能效比数值越小,代表对电能的利用率越       (选填“高”或“低”),空气能热水器         (选填“遵守”或“违背”)能量守恒定律。
共享时间:2024-05-21 难度:2 相似度:1
186943. (2025•师大附中•二模) 如图甲所示是一个电辅助太阳能热水器(以下简称热水器)。图乙为该热水器电加热部分的原理图,S是控制开关,可以在1、2、3三挡之间切换;图丙为热水器的铭牌。在光照条件不好时,可用电加热器加热,温度达到预设温度时会自动切换到保温状态,为了防止触电,热水器在向外供水过程中会自动断电。某日因天气原因,太阳辐射能为E=1.75×105J/(h?m2)(每小时每平方米辐射的热量),太阳能只将水由20℃加热到了30℃,此时开启电加热器,将水加热到预设温度70℃.已知太阳能板的面积为2m2,水吸收太阳能的效率为60%,水的比热容为4.2×103J/(kg?℃)。供水过程中不计热量损失,请根据以上条件分析计算:
(1)水吸收太阳能的多少。
(2)太阳能板当天接收太阳能的时间。
(3)电路中电阻R2的阻值。
(4)在热水器向外供水时,通过控制冷、热水阀使热水器内的热水与20℃的冷水混合,可以使出水口流出的水达到需要的温度。已知人在淋浴时适宜的水温为40℃,每个人淋浴用水均为30L,假设热水器内70℃的热水能全部用完,则能满足几个人的淋浴用水?
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项目 参数
电源电压(V) 220
低温挡功率(W) 100
高温挡功率(W) 1200
容积(L) 50
共享时间:2025-03-23 难度:2 相似度:1
184498. (2024•西光中学•九上期中) 德优题库天然气灶使用方便、经济环保。如图所示,在一个标准大气压下,天然气灶将一壶质量为3kg、温度为20℃的水加热至沸腾,燃烧天然气体积为4.8×10-2m3.已知:水的比热容为4.2×103J/(kg?℃),天然气的热值为3.5×107J/m3
(1)求水吸收的热量。
(2)天然气完全燃烧放出多少热量
(3)求天然气灶的加热效率?
共享时间:2024-11-30 难度:2 相似度:1
194127. (2024•滨河中学•五模) 某家用速热式电热水器的铭牌标明:加热功率4400W,保温功率100W,水箱容积25L;其内部结构如图所示:R1、R2是水箱中加热盘内的电热丝,水箱放满水后闭合开关S1开始加热,当水温升高到40℃时,温控开关S2自动切换到保温状态。

(1)R1的阻值是多少?
(2)如果热水器每天平均保温20h,则这台电热水器正常工作时每天因保温要消耗的电能是多少?
(3)善于观察的张林发现,当只有热水器工作时,将一箱冷水加热1min,热水器显示屏显示水温由20℃上升到22℃,同时电能表(如图乙)指示灯闪烁了80次,则该电热水器的效率多大?(ρ=1.0×103kg/m3,c=4.2×103J/(kg•℃),不考虑电阻随温度变化)
共享时间:2024-05-14 难度:2 相似度:1

dyczwuyn

2024-06-25

初中物理 | | 解答题

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