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近年来,在宾馆、厂矿、医院、学校等单位使用全自动不锈钢电热开水器(外型如图1所示)越来越普遍.原因是它具有自动控水、自动测温、自动控温、热效率高、安全卫生、使用方便等优
题目详情
近年来,在宾馆、厂矿、医院、学校等单位使用全自动不锈钢电热开水器(外型如图1所示)越来越普遍.原因是它具有自动控水、自动测温、自动控温、热效率高、安全卫生、使用方便等优点.某电热开水器说明书上的铭牌如表:
它的机械部分结构如图2所示,当容器内水面上升时,浮力球也随之上升,通过连杆推动活塞向左活动(如图3),当水位到达一定位置时,活塞关闭进水口,停止进水;当容器内水量不足时,水面下降,浮力球随之下降,连杆带动活塞向右运动,进水口打开,向容器内进水.
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(1)根据所给数据,你知道该电热开水器电热管的电阻值大约为___Ω.
(2)某次电路中只有该电热开水器工作的情况下,小明发现电热开水器所在电路中标有3000r/kW•h的电能表在10min时间内转过了1020转,请你据此计算出电热开水器的实际功率是___;
(3)若在进水口处水的压强为4×104Pa,活塞的横截面积为3.0×10-4m2,且当活塞正好堵住进水口时,连接活塞与浮力小球的边杆与水平面的夹角为45°(如图4所示).若已知连杆支点上下长度之比为1:3,不计连杆、浮力小球的重及及摩擦,则浮力小球的体积最小为多少?(g取10N/kg)
功率 | 2KW | 容量(L) | 22.6 |
额定电压 | 220V | 水咀数 | 1 |
重量 | 16kg | 外形尺寸(cm) | 42×29×69.5 |
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(1)根据所给数据,你知道该电热开水器电热管的电阻值大约为___Ω.
(2)某次电路中只有该电热开水器工作的情况下,小明发现电热开水器所在电路中标有3000r/kW•h的电能表在10min时间内转过了1020转,请你据此计算出电热开水器的实际功率是___;
(3)若在进水口处水的压强为4×104Pa,活塞的横截面积为3.0×10-4m2,且当活塞正好堵住进水口时,连接活塞与浮力小球的边杆与水平面的夹角为45°(如图4所示).若已知连杆支点上下长度之比为1:3,不计连杆、浮力小球的重及及摩擦,则浮力小球的体积最小为多少?(g取10N/kg)
▼优质解答
答案和解析
(1)由P=
可得,该电热开水器电热管的电阻值:
R=
=
=24.2Ω;
(2)电能表转1020转消耗的电能:
W=1020×
kW•h=0.34kW•h,
电热开水器的实际功率:
P实=
=
=2.04kW=2040W;
(3)由p=
得水对活塞的压力:
F=pS=4×104Pa×3.0×10-4m2=12N,
活塞对杠杆A端的力FA=F=12N,设浮标受到的最小浮力F浮,
FA×L1=F浮×L2,
即:F浮=
=
=4N
由F浮=ρ水gV排可得,浮力小球的最小体积:
V=V排=
=
=4×10-4m3.
答:(1)24.2;(2)2040W;(3)浮力小球的体积最小为4×10-4m3.
U2 |
R |
R=
U2 |
P |
(220V)2 |
2000W |
(2)电能表转1020转消耗的电能:
W=1020×
1 |
3000 |
电热开水器的实际功率:
P实=
W |
t |
0.34kW•h | ||
|
(3)由p=
F |
S |
F=pS=4×104Pa×3.0×10-4m2=12N,
活塞对杠杆A端的力FA=F=12N,设浮标受到的最小浮力F浮,
FA×L1=F浮×L2,
即:F浮=
FAL1 |
L2 |
12N×1 |
3 |
由F浮=ρ水gV排可得,浮力小球的最小体积:
V=V排=
F浮 |
ρ水g |
4N |
1.0×103kg/m3×10N/kg |
答:(1)24.2;(2)2040W;(3)浮力小球的体积最小为4×10-4m3.
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