解题思路:(1)知道电焊机的输出电压和输出功率,利用P=UI求电焊机的工作电流;
(2)电流通过电焊机做功,消耗电能全转化为内能,利用Q=W=Pt求电流做功4s放出的热量,这些热量被焊条吸收,又知道焊条的质量、比热容和焊条的初温,利用吸热公式求焊条的末温,判断是否熔化;
(3)从电焊机工作时发出强光、电磁波、电路中有强电流等方面进行分析.
(1)电焊机工作时电流:
I=
P
U=[2000W/40V]=50A,
由表可知,应选横截面积为10mm2的导线;
答:应选横截面积为10mm2的导线.
(2)电焊机工作4s产生的热量为:
Q=W=Pt=2000W×4s=8000J,
∵Q=cm△t,
可使焊条升高的温度为:
△t=[Q/cm]=
8000J
0.4×103J/(kg•℃)×20×10−3kg=1000℃,
∵气温(初温)不会高于100℃,所以焊条的末温低于1100℃,
∴焊条不会全部熔化;
答:电焊机工作4s,不能使一根质量为20g的焊条全部熔化.
(3)电焊机工作时会对周围的居民或行人的生活的影响:
①电焊机工作时有强光,会造成光污染;
②电焊机工作时会产生电磁波,被电视机等用电器接收,影响家用电器的正常工作.
点评:
本题考点: 热量的计算;电功率的计算;电功与热量的综合计算.
考点点评: 本题考查了学生对吸热公式、电功率公式的掌握和运用,涉及到保险丝的选择、电焊机工作时对环境的影响,反应物理与生活的密切联系,体现了“学是为了用”的教学思想,有意义!