题目

某电热水器的铭牌如下表所示，现将水箱装满水，电热水器正常工作时，把水从20°C加热到60°C．已知c水=4.2×103J/（kg•℃），不计热量损失，求：（1）水吸收的热量；（2）加热所需要的时间。 答案：【答案】（1）8.4×106J；（2）4200s。【解析】试题分析：由题意知：水从t0=20 ℃加热到 t=60 ℃。已知 c 水=4.2×103J/(kg•℃)，m=50kg，则水吸收的热量Q=cm(t  t0)=4.2 103J/(kg•℃)50 kg (60 ℃- 20℃) =8.4 106J；不计热量损失，W=Q=8.4106J，P=2000W，则加热所需要的时间t=W/P= 8.4 106J/2000W=4.2103s。17．我们知道，弹簧受到的拉力越大，弹簧伸长的长度就越大．但是，用同样大小的力去拉两只不同的弹簧，伸长的长度不同，这说明弹簧有“软”“硬”之分，容易被拉伸的弹簧比较软，反之比较硬．弹簧的软硬用它的刚性系数来表示．刚性系数越大，弹簧越硬．为了研究弹簧的刚性系数与哪些因素有关，通过有关实验探究，取得数据如下（S为制造弹簧的金属丝的横截面积，n为弹簧的匝数．r为弹簧的半径．A为弹簧的刚性系数）：材料 S/m2nr/mA/（•m-1）铜3×10-61001×10-290钢3×10-61001×10-2180铜6×10-61001×10-2360钢3×10-62001×10-290铜6×10-61002×10-245（1）A=k$\frac{{S}^{2}}{n{r}^{3}}$（填字母表达式），其中k与制造弹簧的材料有关，材料不同，k值一般不同．上述实验中钢的k值k钢=2×109N/m2．（填上数值和单位）．（2）用粗细相同的铜丝做成半径相同但匝数不同的弹簧，则弹簧的刚性系数和匝数的关系可以用图象中的图线b表示．（3）如果用粗细相同的铜丝和钢丝做成匝数和半径相同的弹簧，都用l0N的力拉伸时，用铜做成的弹簧变得更长．（4）用横截面积为9×10-6m2的钢丝制成一个60匝、刚性系数为100N/m的弹簧，则该弹簧的半径为3×10-2 m．