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1、計算題 綜合部分
1.(6分)微波爐是一種清潔衛(wèi)生無污染,效率較高的家用電器.某微波爐的銘牌如下表所示.將體積為275ml、初溫是20℃的水放入該微波爐中,用最大功率加熱1min,取出后測得水溫是50℃.若水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃).
防觸電保護類型I類
額定容積20L
型號NN-S313WF
電源頻率50HZ
額定電壓220V
質量12kg
最大功率1100W
求:
(1)微波爐加熱時,電路中的電流是多少?
(2)加熱過程中消耗的電能是多少?
(3)加熱過程中,水吸收的熱量是多少?
1.(1)I=P/U=1100w/220V=5A
2、 (1分)
(2)微波爐消耗的電能是:W=Pt=1100W×60s=6.6×104J (1分)
(3)1.0×103kg/m3×275×10-6m3=0.275kg (1分)
Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃) ×0.275kg×(50℃-20℃)
=3.47×104J (3分)
2.(9分)一輛汽車以72km/h的速度勻速行駛10 min,消耗的汽油為1.2Kg.汽車勻速行駛時受到的牽引力F=1.2×103N,汽油的熱值q=4.6×107J/Kg.問:
3、
(1)汽車在這段時間內消耗的功率(即1秒時間內汽油完全燃燒放出的熱量)是多少?
(2)這段時間內汽車牽引力做功的功率是多少?
(3)比較(1)和(2)的結果,你有什么發(fā)現(xiàn)?簡要分析原因(寫出兩條即可).
2.
3.某汽車生產(chǎn)廠,某型號專用車在車型測試中,在一段平直的公路上勻速行駛5.6km,所用時間是4min,受到的阻力是3.0×103N,消耗燃油1.5×10-3m3(假設燃油完全燃燒)。若燃油的密度ρ=0.8×103kg/m3,熱值q=4×107J/kg,求:
(1)汽車行駛速度是多少?
(2)專用車牽引力所做的功是多少?
(3)已知熱機效率η=(式中W為熱機在某段時間
4、內對外所做的功,Q為它在這段
時間內所消耗的燃油完全燃燒所產(chǎn)生的熱量),則該專用車的熱機效率是多少?
3.解:(1)23.3m/S ……………………(2分)
⑵ W=FS=1.68×107J ……………………(2分)
(3)m=1.2千克 ……………………(1分)
Q= 4. 8×107J ………………… (2分)
η=35% ………
5、……………… (2分)
4.(8分)四沖程汽油機活塞面積為5×10-3m2,汽油燃燒產(chǎn)生的高溫高壓氣體對活塞的壓強為8×105pa,汽油機正常工作20min所做的功為3.6×106J。求:
(1)高溫高壓氣體對活塞產(chǎn)生的壓力是多少?
(2)該汽油機的功率是多少?
4.F=PS=8×105pa×5×10-3m2=4000 N(4分)
P=W/t=3.6×106J/1200s=3000w(4分)
5.小蘭家的全自動家用豆?jié){機的部分技術參數(shù)如下表所示.
額定電壓
220V
電機功率
180W
額定頻率
50Hz
加熱功率
800W
加干豆量
75g
加水量
6、1200ml
豆?jié){機的說明書介紹了制作豆?jié){的全過程:按合適的比例把豆料、清水放入豆?jié){機中,經(jīng)過預熱、打漿、加熱,斷電報警等程序,即可制成熟豆?jié){,其中打漿和加熱是交替進行的.
(1)在預熱時,電熱器開始加熱,若水溫從20℃升高到40℃,在預熱的過程中吸收多少熱量?【不計熱損失和干豆吸收的熱量,c水=4.2×103J/(kg?℃)】
(2)在額定電壓下,打漿時通過電動機的電流是多大?(保留兩位小數(shù))
(3)若在用電高峰時段,家庭電路中的實際電壓為200V,加熱3min,豆?jié){機消耗的電能是多少?(不計熱損失,加熱器的電阻絲的阻值不隨溫度的變化而變化)
(保留一位小數(shù))
5
7、.解:(1)由得,水的質量
m=ρV=1.0×103kg/m3×1200×10-6m3=1.2kg…………………(2分)
水吸收的熱量
=4.2×103J/(kg?℃)×1.2kg×(40℃-20℃)
=1.008×105J…………………………………………………(3分)
(2)由P=UI得,在額定電壓下,打漿時通過電動機的電流是
……………………………………………(2分)
(3)由“”和“”得,
………………………………………(2分)
由“”和“W=Q=I2Rt”得,
W=≈1.2×105J……………………………(2分)
6、(14分)隨著經(jīng)濟的發(fā)展和生活水平的提高,
8、轎車已經(jīng)進入許多人的家庭。已知某國產(chǎn)轎車每行駛100Km消耗8L汽油(1L=10-3m3),汽油的密度為0.71×103kg/ m3,熱值為4.6×103J/ kg,則
(1)8 kg汽油完全燃燒所產(chǎn)生的熱量是多少?(2)該汽車行駛100Km消耗汽油的質量是多少?(3)當該汽車以50KW的功率在平直公路上以72Km/h的速度勻速行駛時,它受到的阻力是多大?
6、解:
(1)Q=mq=8kg×4.6×103J/kg=3.68×104J (4分)
(2)M=ρν=0.71×103 kg×m3×8×10-3m3=5.68kg(4分)
(3)由ρ===Fv得
F=
9、 (2分)
因為汽車勻速行駛故受到阻力牽引力平衡,所以(2分)
f=F==5×104W/20m/s=2.5×103 N (2分)
7.飲水機是一種常用的家用電器,其加熱水槽部分工作原理電路圖如下圖所示,其中S是一個溫控開關,R1為電加熱管,當飲水機處于加熱狀態(tài)時,水被迅速加熱,達到預定溫度時,S自動切換到另一處于保溫狀態(tài).請回答下列問題:
(1)A、B是兩種不同顏色的指示燈.如果用紅色表示正在對水加熱,黃色表示保溫,
請標明指示燈的顏色,應該是A為_____色.
(2)若飲水機加熱時加熱管的功率為550W,而保溫時加熱管的功率為88W,求電阻R2 的阻值(不考慮溫
10、度對阻值的影響,且不計指示燈的阻值).
(3)若加熱水槽儲水1.0kg,將其從初溫20℃加熱到100℃,加熱管的熱效率為90%,
試計算出加熱需要多少時間?水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)
7.(9分)(1)紅(1分)
(2)132Ω(4分)
(3)679S(4分)
計算題評分說明:寫出必要的文字說明和重要的步驟,物理量要說明數(shù)值和單位,只寫出結果的不得分,注意分步得分。
8.(8分)節(jié)能減排是當前發(fā)展的趨勢,電動自行車逐步取代摩托車就是具體的體現(xiàn)。電動騎行時,蓄電池對車上電動機供電,電動機為車提供動力,減少了有害氣體的排放。張老師利用周末騎著一輛電動自行車
11、,沿著公園的水平道路勻速行駛,在30min內,電動車行駛了9km,此時車上電動車的工作電壓為32V,工作電流為4A。
(1)若車和人共重1000N,行駛時輪胎與地面的接觸面積共為2.5×10-3m2,那么對地面的壓強多大?
(2)若車行駛過程中所受阻力為20N,則這段路程內該車克服阻力所做的功為多少?
(3)該電動車在這30min內消耗的電能是多少?
8、解:(1)P=F/s=1000N/2.5×10-3m2=4×105Pa
(2)因為電動自行車勻速行駛,所以F=f
W=Fs=20N×9000m=180000J
(3)W=UIt=32V×4A×30×60s=230400J
12、
9.(12分)辦公室里有個自動電熱水瓶,下圖和表格是它的原理及參數(shù)。A為自動溫控開關,當水的溫度達到設定溫度時自動斷開電路;低于設定溫度時,自動接通電路。已知水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃),請你通過分析來進行以下計算:
(1)電熱水瓶放出的熱量90%被這些水吸收,燒開一瓶20℃的水(標準大氣壓),電熱水瓶應正常工作多長時間?
(2)黃燈亮時電熱水瓶處于保溫狀態(tài)還是加熱狀態(tài)?保溫元件R工作時的電阻是多大?(注:指示燈消耗的功率可以忽略.保溫功率是指整個電路消耗的功率)
型號
P2L55一B
電源
AC220V 50Hz
加熱功率
800W
保溫功率
40W
13、
水容量
2.0L
9、(1)t=933.3s (2)R=1149.5歐
10.小明家新買了一個微波爐,他聽人們講利用微波爐對食物加熱,不僅加熱時間短,還具備加熱效率高的特點。為了驗證后一種說法,他決定借助電能表、手表、溫度計等器材實際測量一下微波爐在高火擋燒水時的效率。
為此他查看了家中微波爐后面的銘牌,上面注明額定輸入功率為1 000 W,他又查看了他家的單相電子電能表,上面注明3200 imp / kW·h(它表示每消耗電能1 kW·h,該電能表上面的發(fā)光二極管閃爍3 200次)。之后,他關閉其他所有家用電器,將體積為1L、溫度為20°C的水放入微波爐并用高火開始加熱,同時用鐘表計時并記錄電能表上面的發(fā)光二極管閃爍的次數(shù),歷時4 min,電能表上面的發(fā)光二極管閃爍了288次,此時取出并測得水的溫度為76°C。則
(1)4分鐘微波爐消耗的電能是多少?
(2)微波爐燒水時的效率是多少?(保留一位小數(shù))
10. (1)4min消耗的電能:
W=n/Nkw·h=288/3200kw·h=0.09(kw·h)
(2)水吸收的熱量Q=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×1.0kg×(76-20)°C=2.352×105 J
效率η=Q/W=2.352×105J/(0.09×3.6×106)J=72.6%