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为了测量电水壶烧水时功率,同学们正在分组实验.(l)甲实验组的同学利用家中的电能表和秒表进行测量.请你设计出实验操作的过程,并用测出的和已知的物理量表示电水壶的实际功率
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为了测量电水壶烧水时功率,同学们正在分组实验.
(l)甲实验组的同学利用家中的电能表和秒表进行测量.
请你设计出实验操作的过程,并用测出的和已知的物理量表示电水壶的实际功率;
(2)乙实验组的同学在实验室里取出其他器材进行实验.他们设计出另外二种实验方法,请你写出其中的一种测量方法,要求画出电路图,简述实验步骤;
(3)同学们认为这几种测量都不可避免地有误差,有的方法误差较大,为了减小误差,请说明实验时要注意的问题.(只写其中一种即可)
(4)根据实验测量出的数据,可以测出电水壶烧水过程中能量转化效率.请依据上述同学的一种测量方法,写出能量转化效率的数学表达式.
(l)甲实验组的同学利用家中的电能表和秒表进行测量.
请你设计出实验操作的过程,并用测出的和已知的物理量表示电水壶的实际功率;
(2)乙实验组的同学在实验室里取出其他器材进行实验.他们设计出另外二种实验方法,请你写出其中的一种测量方法,要求画出电路图,简述实验步骤;
(3)同学们认为这几种测量都不可避免地有误差,有的方法误差较大,为了减小误差,请说明实验时要注意的问题.(只写其中一种即可)
(4)根据实验测量出的数据,可以测出电水壶烧水过程中能量转化效率.请依据上述同学的一种测量方法,写出能量转化效率的数学表达式.
▼优质解答
答案和解析
(1)①断开家中其它所有的用电器,电路中只接入电水壶,
用秒表测出时间t内,电能表转盘转过的圈数n;
②由电能表铭牌找出电路消耗1kW•h的电能表转盘转过的圈数N
则电热水壶消耗的电能W=
×n转=
×1kW•h=3.6×106J×
,
电热水壶的实际功率P=
=
(W).
(2)把电热水壶与电流表串联接入电路,用电压表测出电热水壶的电压,
由电功率公式P=UI求出电热水壶的功率;电路图如图所示.
实验步骤:①根据电路图,连接电路图;②闭合开关,读出电压表U与电流表I的示数;
③由电功率公式P=UI求出电热水壶的实际功率.
(3)用电能表测热水壶的实际功率时,要把电路中其它所有用电器关闭,可以减小测量误差;
用伏安法测电热水壶的实际功率时,对电表读数时,视线要与刻度线垂直,读数要准确,
另外可以进行多次测量,以便减小误差.
(4)用电能表进行实验时,测出水的质量m,水的初温t0,水的末温t,
由热量公式Q=cm(t-t0)求出水所吸收的热量,则能量转化的效率:
η=
×100%=
×100%=
×100%.
故答案为:答案如上所述.

用秒表测出时间t内,电能表转盘转过的圈数n;
②由电能表铭牌找出电路消耗1kW•h的电能表转盘转过的圈数N
则电热水壶消耗的电能W=
1kW•h |
N转 |
n |
N |
n |
N |
电热水壶的实际功率P=
W |
t |
3.6×106×n |
Nt |
(2)把电热水壶与电流表串联接入电路,用电压表测出电热水壶的电压,
由电功率公式P=UI求出电热水壶的功率;电路图如图所示.
实验步骤:①根据电路图,连接电路图;②闭合开关,读出电压表U与电流表I的示数;
③由电功率公式P=UI求出电热水壶的实际功率.
(3)用电能表测热水壶的实际功率时,要把电路中其它所有用电器关闭,可以减小测量误差;
用伏安法测电热水壶的实际功率时,对电表读数时,视线要与刻度线垂直,读数要准确,
另外可以进行多次测量,以便减小误差.
(4)用电能表进行实验时,测出水的质量m,水的初温t0,水的末温t,
由热量公式Q=cm(t-t0)求出水所吸收的热量,则能量转化的效率:
η=
Q |
W |
cm(t−t0) | ||
3.6×106J×
|
cm(t−t0)N |
3.6×106J×n |
故答案为:答案如上所述.
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