解题思路:(1)对水的比热容大的理解:相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多;
(2)为了更安全,电热暖手宝采用双重温控保护开关,只要有一处温度过高就自动切断电路,两个开关应该是串联.
(3)根据电能表的参数与运行情况,可计算其消耗的电能,进一步求出暖手宝的功率.再根据热效率可得出水吸收的热量,最后根据热量的计算公式的变形来求出加热时间.
(1)因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以电热暖手宝内部液体通常采用水;
(2)电热暖手宝采用双重温控保护开关,两个开关相互影响的,只有同时闭合才行,故应该是串联.
(3)电能表在3min内消耗的电能:W=[90r/3000r/kW•h]=0.03kW•h=1.08×105J,
暖手宝的功率:P=[W/t]=
1.08×105J
60s×3=600W,
水吸收的热量:Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)]×0.5kg×(80℃-10℃)=1.47×105J.
暖手宝消耗的总电能:W总=[Q/70%]=2.1×105J.
暖手宝加热的时间:t=
W总
P=
2.1×105J
600W=350s.
故答案为:比热容;串联;需要加热350s.
点评:
本题考点: 电功与热量的综合计算;水的比热容的特点及应用;电路的基本连接方式.
考点点评: 本题是一道电学与热学的综合应用题,涉及到经常用的电热暖手宝原理和结构以及功率、热量公式的有关问题,便于激发学生探究物理现象的兴趣,体现了新课标的要求,属于中考热点题目.