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在温度是20℃的2400g的水里有一根阻值是10Ω的电阻丝,若通过这根电阻丝的电流是10A,需要多少时间才能把水加热到95℃?(假设电阻丝放出的热量全部被水吸收)

答案:
解析:

  答:需要756s的时间才能把水加热到95℃.

  分析  由题意可知电阻丝放出的热量全部被水吸收,水吸收的热量可由公式Q=cm(T-T0)求得,其中T为水的末温95℃,T0是水的初温20℃.再利用焦耳定律,在已知导体的电阻和电流的情况下,很容易求得需要通电的时间t.

  已知:T0=20℃,m=2400g=2.4kg,

  R=10Ω,I=10A,T=95℃,c=4.2×103J/(kg·℃).

  求:t.

  解:∵Q=Q

    ∴cm(T-T0)=I2Rt.

    t=

    =

    =756s.

  评注  此题主要综合考查了焦耳定律和热量计算两个知识点.这两个公式是初中所学公式中两个最复杂的公式,包含的物理量比较多,其中比热容的单位复合了三个物理量单位.另外,两个公式中都用同一字母来表示不同的物理量,这里,用T表示温度,用t表示时间,应加以区分清楚.总之此题难度较大,应掌握解题方法和要点.


练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:

30、为探究物质的某种特性,某小组的同学先做如下实验:他们在甲、乙两只完全相同的烧杯中分别放入100g和200g的温水,实验时,让它们自然冷却,并利用温度计和计时器测量水的温度随时间的变化情况,记录数据分别如表一、表二所示(设甲、乙两杯水每分钟放出的热量相等)
表一:m1=100g
时间(min) 0 2 4 6 8 10 12 14 16
温度(℃) 36 35 34 33 32 31 30 30 30
降低温度(℃) 0 1 2 3 4 5 6 6 6
表二:m2=200g
时间(min) 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36
温度(℃) 36 35 34 33 32 31 30 29 28 28
降低温度(℃) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 8
(1)分析比较表一和表二中数据可知,实验时,两杯水所处环境的温度是
不同
的.(填“相同”或“不同”)
(2)分析比较表一(或表二)中第一行和第三行数据及相关条件,可得出的初步结论是:
相同质量的水
,放出的热量与降低的温度成正比.
(3)分析比较表一和表二中第三列、第四列、第五列等数据及相关条件,可得出初步结论是:
不同质量的水,降低相同的温度,放出的热量与质量成正比

(4)进一步综合分析比较表一和表二中的数据及相关条件,还可得出的初步结论是:
同种液体放出的热量与质量、降低的温度的比值是定值

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科目:初中物理 来源: 题型:

小明的妈妈买回来一箱24盒装的牛奶.他发现每盒外包装都标有“250mL”字样,纸箱的外包装标有质量为7kg.小明上网查知,这个品牌的牛奶密度为1.08g/cm3,比热容约为4.0×103J/(kg?℃).求:
(1)一盒牛奶的质量为多少?
(2)如果把一盒温度为20℃的牛奶放入热水中加热,经过一段时间后,牛奶和水最终的温度是50℃.则这个过程中牛奶约吸收了多少热量?
(3)小明利用整箱牛奶作为体育锻炼的器材,在0.1s内把这箱牛奶举高了0.5m,则小明在这个过程中对这箱牛奶做功的功率是多少?
(4)用尺测出纸箱的长、宽、高分别为30cm、20cm、10cm.把整箱牛奶放在水平地面上,则箱子对地面的最大压强是多少?

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科目:初中物理 来源: 题型:

小明用如图1所示装置“比较不同物质吸热升温特点”.

(1)在两个相同易拉罐中分别加入
质量
质量
相同的沙子和水,用相同酒精灯进行加热,使水和沙子的加热方式
相同
相同
,从而可以通过比较
加热时间
加热时间
,就可以比较两种物质吸收热量的多与少.
(2)实验中需用玻璃棒不断搅拌,其目的是:
使沙子和水受热均匀
使沙子和水受热均匀

(3)小明经过实验,记录数据如下:
加热时间/min 0 1 2 3 4
温度/℃ 沙子 20 22 24 26 28
20 21 22 23 24
①根据实验数据,在图2中画出沙子和水温度随时间变化的图象.
②分析图象,小明发现:质量相等的沙子和水,其中
沙子
沙子
升温快;它们升高相同温度,
吸收的热量多.

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科目:初中物理 来源: 题型:阅读理解

图甲是小明家的调温电熨斗,额定电压为220V,其电热丝的额定功率为800W,图乙是其原理图.

(1)小明为了搞明白电熨斗的工作原理,专门查阅了相关资料,得知:①双金属片是把长和宽都相同的铜片和铁片紧紧地粘在一起做成的.受热时,由于铜片膨胀得比铁片明显,双金属片便会向铁片一侧弯曲.②调温电熨斗的双金属位于金属底板上方附近.请回答:调温电熨斗在工作过程中是如何实现金属底板温度基本恒定的?如果想提高金属底板的设定温度,应将升降螺丝向上移动还是向下移动?
(2)小明在使用电熨斗时发现,室温不变,设定温度越高,每1min电熨斗的工作指示灯亮的时间越长;进一步研究又发现,当设定温度不变,环境温度越低,每1min电熨斗的工作指示灯亮的时间越长.小明查阅资料锝知,其他条件相同,两个物体间温度差不太大的情况下,散热速度与温度差成正比.小明为了探究该电熨斗的散热速度和电熨斗底板与环境温度差的关系,在电熨斗底扳已然达到设定温度后将其竖直放置处于等待状态的情况下,通过实验得到如下数据:
电熨斗每1min工作时间t/s 15 18 21 24 27 30
电熨斗底板与环境的温度差△t/℃ 100 120 140 160 180 200
假定电熨斗每1s散发的热量为Q,请你帮助小明写出Q与△t的关系式.
(3)利用第2问的结果回答:如果使用该电熨斗在温度为20℃的房间熨烫毛料西服,要求电熨斗表面温度约为180℃.问该电熨斗表面温度已然达到要求,在竖直放置处于等待状态的情况下,电热丝每1min内将消耗多少电能?

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科目:初中物理 来源: 题型:

精英家教网(1)炎热夏天,小丽将装有0.6kg水的塑料瓶放入电冰箱冷藏室,待水降温后饮用.水由35℃降至5℃过程中放出的热量为多少?[水的比热容c=4.2×103J/(kg?℃)]
(2)质量为100g、初温是24℃的实心金属小球吸收2.3×103J的热量之后,温度升高到74℃.那么,这种金属的比热容是多少?从表可知此金属是什么?
物质 比热容
C/[J/(kg.℃)]
8.8×102
钢铁 4.6×102
3.9×102
1.3×102
(3)安全、清洁、方便的太阳能越来越受到人们的重视和广泛利用.如图所示,一太阳能热水器内装有质量为250kg,温度为20℃的水,在阳光照射一段时间后,水温升高到80℃.水吸收的太阳能是多少?[c=4.2×103J/(kg?℃)].

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