《2025年奔跑吧少年九年级科学全一册浙教版》

(1)如图甲所示为水的净化过程,得到直饮水需经过①②③三个步骤,步骤②相当于实验操作中的过滤。
(2)现用电热片a、b接入如图乙所示的电路来模拟电热开水器的电路。已知电热片a、b的阻值为2欧或18欧,但因铭牌模糊而无法确定,项目化学习小组的同学利用图乙确认电热片的阻值大小。已知电源电压恒为6伏,变温油墨纸片的温度升高到一定值时红色会褪去。将红色油墨纸片同时放在a、b上面,闭合开关S,发现b上的油墨纸片的红色先褪去,则b的阻值为2欧。
(3)根据上述实验结果,计算图乙电路的加热功率。
解：由题意可知，a、b的阻值分别为18欧和2欧，两电热片串联，总电阻R=18Ω+2Ω=20Ω，电路的加热功率P=U²/R=(6V)²/20Ω=1.8W。答：图乙电路的加热功率为1.8W。
(4)该方案用波纹管比直管冷却效果更佳的原因是增大了散热面积。
(5)校园直饮水机就是采用上述热交换的方式,使进水管内20℃的常温自来水变成80℃的热水,再通电加热至100℃。要得到10千克的100℃开水,相较于将20℃的自来水直接烧开,可节约多少电能?[不计热量损失,$c_{水}= 4.2×10^{3}$焦/(千克·℃)]
解：节约的电能等于水从20℃升高到80℃吸收的热量，Q=cmΔt=4.2×10³J/(kg·℃)×10kg×(80℃-20℃)=2.52×10⁶J。答：可节约2.52×10⁶J的电能。

答案：
(1)过滤