2021年广州市中考物理总复习：力、热、电综合计算题(附答案)

2021年广州市中考物理总复习

力、热、电综合计算题

1．(2020广东模考)如图2－甲是一种电热加湿器，其原理如图2－乙所示。闭合开关，当电热丝R1将加热仓中的水加热到沸腾后变成水蒸气喷出，增加空气的湿度。当加热仓中的水对底部的压强减少到一定程度时，注水阀门便会自动打开从储水箱中注水。加湿器的工作电压为220 V，最大功率为40 W，加热仓中的最大水深为10 cm，气雾调节器R2的阻值范围是0～1 210 Ω。(外界大气压为标准大气压，电热丝电阻不随温度变化)

图2

(1)求电热丝R1的阻值；

(2)加热仓中注满水时仓底受到水的压强是多少？(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg) (3)若加热仓以最大功率工作时的效率为84%，那么将加热仓中质量为30 g、温度为20 ℃的水加热到100 ℃需要多长时间？[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]

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参考答案：

1．解：(1)当气雾调节器R2的滑片移到最左边时，气雾调节器接入电路的电阻为0，只U2

有电热丝工作，此时电热丝R1的最大功率为40 W，由P＝可得，电热丝R1的阻值：

R

U2?220 V?2R1＝＝＝1 210 Ω

P40 W

(2)加热仓中注满水时仓底受到水的压强：

p＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.1 m＝1 000 Pa (3)水吸收的热量：

Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×30×103 kg×(100 ℃－20 ℃)＝1.008×104 J Q吸

由η＝可得，消耗的电能：

WQ吸1.008×104 JW＝＝＝1.2×104 J

η84%

W

由P＝可得，以最大功率工作时需要的时间：

tW1.2×104 Jt＝＝＝300 s P40 W

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