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1、第 #頁(yè),共22頁(yè)第 頁(yè),共22頁(yè)熱學(xué)綜合計(jì)算題、計(jì)算題1.燃?xì)庠顭畷r(shí),把質(zhì)量為2kg、初溫為20T的水加熱到100T,共燃燒了0.02m3天然氣(假設(shè)天然氣完全燃燒).已知水的比熱容為4.2x103J/(kg.C),天然氣的熱值為8.4xl07J/m3.求:水吸收的熱量;天然氣完全燃燒放出的熱量;燃?xì)庠顭畷r(shí)的效率.某物理興趣小組的同學(xué),用天然氣給10kg的水加熱,同時(shí)繪制了如圖所示的加熱過(guò)程中水溫隨時(shí)間變化的圖線(xiàn),若在6min內(nèi)完全燃燒了0.18k的天然氣(每分鐘放熱相同)(水的比熱容為4.2X103(幼-),天然氣的熱值為5X107幼.完全燃燒0.18幼天然氣釋放的熱量為多少?“24m
2、in”內(nèi)水吸收的熱量是多少?在燒水過(guò)程中,“02m加”、“24m加”、“46m加”哪段時(shí)間內(nèi)熱效率最高?最高熱效率是多少?如圖所示是某太陽(yáng)能熱水器。問(wèn)其注入50kg水,陽(yáng)光照射一段時(shí)間后,該太陽(yáng)能熱水器接收到太陽(yáng)輻射的熱量是2.8X107/,水溫從10T升高到50T.已知水的比熱容是4.2X103j/(kg-C),煤的熱值是3.5x107/9,求:這段時(shí)間該熱水器中的水吸收的熱量;這段時(shí)間內(nèi)該熱水器的效率;若(1)中水吸收的熱量由煤燃燒來(lái)提供,完全燃燒所放出的熱量有40%被吸收,求完全燃燒煤的質(zhì)量。如圖所示是谷歌無(wú)人駕駛汽車(chē),它不需要駕駛者就能啟動(dòng)、行駛以及停止.該款車(chē)以90km/h的速度在一
3、段平直的公路上勻速行駛了2h,消耗汽油15厶若汽油完全燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能有30%轉(zhuǎn)化為汽車(chē)前進(jìn)所需要的能量,已知汽油的密度為0.8x1039/3,汽油的熱值為4.5x107/9,那么,在這段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,求:該汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)牽引汽車(chē)前進(jìn)所做的功是多少該汽車(chē)行駛過(guò)程中受到的阻力為多少如圖甲所示,A、B是兩個(gè)底部裝有完全相同的加熱器的容器,加熱器產(chǎn)生的熱量90%可以被容器中的液體吸收,已知加熱器每秒鐘放出熱量1000/.現(xiàn)將甲、乙兩種液體分別倒入A、B杯中,其中甲液體的質(zhì)量為200g;讓兩個(gè)加熱器同時(shí)開(kāi)始工作,60s后停止加熱,然后立即將比熱容為0.2X103(幼.C)的合金球迅速放入乙液體第2頁(yè),共22頁(yè)
4、第 頁(yè),共22頁(yè)第 頁(yè),共22頁(yè)中(從球放入到達(dá)到熱平衡不計(jì)熱損失),它們的溫度隨時(shí)間變化圖象如圖乙所示(部分圖象未畫(huà)出)加熱60s時(shí),乙液體吸收的熱量為多少;甲液體的比熱容為多少;合金球的質(zhì)量為多少?如圖甲為小亮家新買(mǎi)的電飯鍋,它有加熱和保溫兩種功能,圖乙是其簡(jiǎn)化電路,已知電源電壓為U=220V,尺1=550,2=2200,c米飯=4X103(血C),請(qǐng)你綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決下列問(wèn)題:甲乙當(dāng)S接b時(shí),電飯鍋處于狀態(tài)(選填“加熱”或“保溫”)若電飯鍋內(nèi)裝有1kg米飯,從12C加熱到100C,米飯吸收熱量多少J?若電飯鍋的熱效率為80%,加熱1kg米飯(從12C加熱到100C),電飯鍋消耗的電能
5、是多少J?電飯鍋的加熱功率是多少W?若電飯鍋的熱效率為80%,加熱1kg米飯(從12C加熱到100C),需要多少時(shí)間?某電熱水器的額定電壓為220V,有高溫和低溫兩個(gè)檔位,低溫檔的電功率為484W,其內(nèi)部電路由發(fā)熱電阻心和尺2組成,尺2=560,簡(jiǎn)化電路如圖所示。求:低溫檔工作時(shí)電路總電流大??;(2)高溫檔的電功率大??;(3)高溫檔工作時(shí)將0.5幼初溫12T的水加熱至100T時(shí),所用時(shí)間為210s,該電熱水器的加熱效率大小。上水=4.2x103J/(kg-T)8.一輛車(chē)在平直的高速公路上勻速行駛1.8Km,此時(shí)轎車(chē)上的速度表顯示為90Km/h,在此過(guò)程中,若轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為40kW,消耗汽油
6、0.25幼.問(wèn):發(fā)動(dòng)機(jī)所做有用功是多少?(2)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率多大?S汽油=4.6x107幼)下表是華為mate30pro手機(jī)電量耗盡后,一次完整的充電相關(guān)數(shù)據(jù),請(qǐng)回答以下問(wèn)題:第 頁(yè),共22頁(yè)第 頁(yè),共22頁(yè)求:第5頁(yè),共22頁(yè)充電時(shí)間A階段010minB階段10mim25minC階段25min65min充電電壓U/V1095充電電流42已知C階段充電的電功率是10W,求C階段充電的電流;計(jì)算A、B兩階段充電消耗的總電能;該手機(jī)電池的參數(shù)為“3.8U,4200mA祖”,一次完整的充電需耗電6X104/,求充電過(guò)程中電能轉(zhuǎn)化的效率。如圖甲是電熱水龍頭,“即開(kāi)即熱、冷熱兼用”。如圖乙是它的電路原理圖
7、,$、尺2為電熱絲,通過(guò)旋轉(zhuǎn)手柄帶動(dòng)開(kāi)關(guān)S接通對(duì)應(yīng)的電路,從而實(shí)現(xiàn)冷水、溫水、熱水之間的切換。已知開(kāi)關(guān)置于熱水檔時(shí),電路中的電流是15A,開(kāi)關(guān)置于溫水檔時(shí),電路中的電流是104(不考慮溫度對(duì)電阻絲的影響)請(qǐng)通過(guò)計(jì)算回答下列問(wèn)題:甲兀電熱水龍頭的開(kāi)關(guān)置于熱水檔時(shí)電功率是多大?電熱絲尺2的阻值是多大?電熱水龍頭使用溫水檔時(shí),正常工作60s,消耗多少電能?如果沒(méi)有熱量損失,可以讓1kg的水溫度升高多少?如圖所示,是最新一款無(wú)人駕駛汽車(chē)原型圖。汽車(chē)自動(dòng)駕駛時(shí)使用雷達(dá)傳感器,以及激光測(cè)距器來(lái)了解周?chē)慕煌顩r。該款車(chē)以的速度在一段平直的公路上勻速行駛了8m時(shí),消耗汽油1.5厶假設(shè)燃油完全燃燒,汽油機(jī)的效
8、率為30%,那么,在這段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,(已知:汽油的密度為0.8x103k9/m3,汽油的熱值為4.5X107如汽油完全燃燒所放出的熱量?該汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)做的有用功是多少?該汽車(chē)的輸出功率為多少?某中學(xué)九年級(jí)的幾名學(xué)生在學(xué)習(xí)完電和熱的相關(guān)知識(shí)后,對(duì)家用微波爐的實(shí)際功率和加熱效率進(jìn)行了研究,如表所示為記錄的相關(guān)內(nèi)容。主要器材微波爐電能表相關(guān)資料額定電壓220V頻率50Hz220V10(20)450Hz600reus/(kW-h)活動(dòng)記錄質(zhì)量為500g的水,測(cè)得水的初溫為20T關(guān)閉家中其它用電器,只將該微波爐接入電路中,讓其單獨(dú)工作用微波爐給水加熱2min后,水的溫度達(dá)到60T測(cè)得電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)在這1mi
9、n內(nèi)轉(zhuǎn)了12轉(zhuǎn)在用微波爐給水加熱的2min內(nèi),求:(1)水吸收的熱量。c水=4.2xl0J/(kg-。0微波爐的實(shí)際功率。微波爐的加熱效率。中國(guó)科學(xué)家在南海試采可燃冰,并取得了圓滿(mǎn)成功,實(shí)現(xiàn)了我國(guó)天然氣水合物開(kāi)發(fā)的歷史性突破,可燃冰清潔無(wú)污染,儲(chǔ)量很大,是一種理想的新型能源。求:可燃冰的熱值g=4.2x108j/kg,c水=4.2x103j/(kgT)用可燃冰燒水,100可燃冰完全燃燒放出的熱量;若加熱效率為45,被水吸收的熱量。14.若某型號(hào)單缸四沖程汽油機(jī)的活塞面積取5=3.0 x103m2,活塞沖程長(zhǎng)度為厶=0.06m,某種工作狀態(tài)下做功沖程燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)為p=1.0 x106Pa,活塞
10、以兀=1500r/min作往復(fù)運(yùn)動(dòng),汽油機(jī)往復(fù)運(yùn)動(dòng)兩次,對(duì)外做功一次。汽油機(jī)在做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力是多少?汽油機(jī)在此工作狀態(tài)下燃?xì)饷糠昼妼?duì)活塞做的功是多少?汽油機(jī)在此工作狀態(tài)下做功的平均功率是多少?如果此工作狀態(tài)下每分鐘消耗20g汽油,那么可放出多少熱量?汽油機(jī)把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是多少?S汽=4.6x107k9、不計(jì)摩擦)15.“環(huán)境小組”的同學(xué)在暑期實(shí)踐活動(dòng)中對(duì)小明家新裝燃?xì)鉄崴?如圖甲)耗能進(jìn)行測(cè)試,在查看熱水器銘牌時(shí),開(kāi)始小組同學(xué)對(duì)容量15L的含義不理解。后來(lái)上網(wǎng)查詢(xún)得知-燃?xì)鉄崴鞯娜萘浚侵溉細(xì)鉄崴髟趯⒆詠?lái)水加熱,水溫上升一個(gè)定值(L=25T)時(shí)1分鐘內(nèi)的出水體積
11、。假如小明每次洗淋浴時(shí)平均出水時(shí)間為4分鐘,出水量和水溫升高設(shè)定也與查詢(xún)的一致。水的比熱容為4.2乂103伙9。0,天然氣的熱值約為4x107m3求:小明洗一次淋浴,水溫升高到設(shè)定溫度要吸收的熱量為多少?每次淋浴平均花費(fèi)的燃?xì)赓M(fèi)是多少?(宜昌市居民用氣價(jià)格2.67元/m3)型JY燃?xì)鉄崴髂芎牡燃?jí)熱效率容量/厶適應(yīng)水壓MPa適用:天然氣、液化石油氣II75%150.020.816.用某燃?xì)忮仩t燒水時(shí),把質(zhì)量為500kg,初溫為20T的水加熱到100T,共燃燒了12m3天然氣,已知水的比熱容c水=4.2X103(血。,天然氣的熱值=4.2x107/m3,求:水吸收的熱量;完全燃燒12m3天然氣所
12、放出的熱量;燃?xì)忮仩t燒水時(shí)的效率。2019年世界環(huán)境日主題聚焦空氣污染防治,中文口號(hào)為“藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn),我是行動(dòng)者”。如圖,某城市投放使用氫燃料新能源公交車(chē),氫燃料具有清潔無(wú)污染、效率高等優(yōu)點(diǎn),被認(rèn)為是22世紀(jì)最理想的能源,上水=4.2x1質(zhì)量為0Mg的氫燃料完全燃燒放出的熱量;若這些熱量的80%被質(zhì)量為200kg,溫度為15T的水吸收,求水吸收的熱量和水的溫度升高了多少C?(幼;q氫=14X108血。分析:太陽(yáng)能熱水器是把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的設(shè)備之一。某品牌太陽(yáng)能熱水器每小時(shí)平均接收4.2x106丿的太陽(yáng)能,在5小時(shí)的有效照射時(shí)間內(nèi),將熱水器中質(zhì)量為100kg、初溫為10C的水升高了20To求:熱
13、水器中的水吸收的熱量Q吸熱水器5小時(shí)有效照射時(shí)間內(nèi)接收到的太陽(yáng)能E,該熱水的效率;若水吸收的熱量改用效率為60%的天然氣來(lái)提供,則需要完全燃燒多少m3天然氣。(天然氣的熱值g=4.0 x107m3)新能源車(chē)已經(jīng)成為汽車(chē)市場(chǎng)的熱點(diǎn)。有一種混合動(dòng)力汽車(chē),有兩種工作模式:純電動(dòng)模式與混動(dòng)模式。當(dāng)以純電模式行駛時(shí),內(nèi)燃機(jī)不工作,由蓄電池提供能量。當(dāng)以混動(dòng)模式行駛時(shí),內(nèi)燃機(jī)工作,既可以給汽車(chē)行駛提供能量,還可以給蓄電池充電。在某次以混動(dòng)模式行駛的過(guò)程中,汽車(chē)在平直公路上勻速行駛100km,克服阻力做功1.4x108丿,同時(shí)蓄電池儲(chǔ)存的電能增加了4.9X107丿。所用燃料的熱值為4.5X107血,在上述行
14、駛過(guò)程中消耗10kg燃料(假設(shè)燃料完全燃燒),則放出的總熱量是多少?若汽車(chē)水箱中有防凍液5kg,若防凍液比熱容按c=4.2X103(幼-C)計(jì)算,行駛過(guò)程中防凍液溫度上升50C,它吸收了多少熱量?求此過(guò)程中內(nèi)燃機(jī)的效率。(計(jì)算結(jié)果保留2位小數(shù))答案和解析1.【答案】解:水的質(zhì)量m=2kg,水吸收的熱量:Q吸=cm(tt0)=4.2x103伙9-C)x2血x(100C20C)=6.72x105丿;吸天然氣完全燃燒放出的熱量:Q、攵=Ug=0.02m3x8.4x107m3=1.68x106丿;燃?xì)庠畹男?=吸x100%=6.72X105/x100%=40%Q1.68x106/放答:(1)水吸收的
15、熱量為6.72x105丿;天然氣完全燃燒放出的熱量為1.68x106人燃?xì)庠顭畷r(shí)的效率為40%.【解析】1)知道水的質(zhì)量、水的比熱容,求出水溫度的升高值,利用吸熱公式Q吸=CA上求水吸收的熱量;由Q放=Uq可求出天然氣完全燃燒放出的熱量;(3)水吸收的熱量跟天然氣完全燃燒放出的熱量之比等于燃?xì)庠顭男?本題主要考查了密度公式.燃料完全燃燒放熱公式Q放=Uq、Q吸=cmr=cm(tq)和效率公式的掌握和運(yùn)用,雖知識(shí)點(diǎn)多、綜合性強(qiáng),但都屬于基礎(chǔ),難度不大.【答案】【解答】解:(1)天然氣完全燃燒產(chǎn)生的熱量:Q放=鐵然氣q天然氣=0.1隔x5x107=9x106丿。(3)24min,水升高的溫
16、度:t=70C50C=20C,則水吸收的熱量:Q吸=(氏九氏上=4.2x103丿/(丘9-C)x109x20C=8.4x105/.(3)由圖可知,隨著水溫的不斷升高,溫度變化越來(lái)越慢,故02min時(shí)間內(nèi),在吸收熱量相同的情況下,升高的溫度最高,熱效率最大;02min內(nèi),水升高的溫度:f=50C20C=30C,水吸收的熱量:Q吸,=c水m水f=4.2x103伙9-C)x10kx30C=1.26x106人0汕內(nèi),天然氣釋放的熱量Q放=3放=3x9x106丿=3x106丿,燒水時(shí)的最高熱效率:。答:(1)天然氣完全燃燒產(chǎn)生的熱量為9x106人第10頁(yè),共22頁(yè)第 頁(yè),共22頁(yè)第 頁(yè),共22頁(yè)(2)2
17、4min時(shí)間,水所吸收的熱量為84X105/;“02min”燒水的效率最高;最高熱效率為42%?!窘馕觥俊痉治觥勘绢}考查了學(xué)生對(duì)吸熱公式、燃料完全燃燒放熱公以及效率公式式的掌握和運(yùn)用,能從液體的溫度隨時(shí)間變化的圖象搜集有關(guān)信息是本題的關(guān)鍵;此題還考查了學(xué)生對(duì)圖象的分析能力,在圖象中提取有價(jià)值信息,是我們需要提高的能力之一。已知天然氣的質(zhì)量和熱值,利用Q可求得天然氣完全燃燒產(chǎn)生的熱量;由圖知,經(jīng)過(guò)24min,水升高的溫度值,利用吸熱公式求水吸收的熱量;根據(jù)溫度變化趨勢(shì)判斷效率的變化;燒水時(shí)的熱效率等于水吸收的熱量與燃料完全燃燒放出的熱量之比?!敬鸢浮拷猓?1)水吸收的熱量:Q吸=cm(t-to)
18、=4.2X103j/(kg。0X50kgX(50C10C)=8.4X106丿。該熱水器的效率:耳=%X100%=8.4X106/X100%=30%。Q2.8x107/太由耳亠X100%得,煤完全燃燒放出的熱量:Q放Q=吸二8.4x106/二2.1X107丿;放耳40%由0放=4得,完全燃燒煤的質(zhì)量:q2.1x107丿3.5X107=0.6上9。答:(1)這段時(shí)間該熱水器中的水吸收的熱量為84X106丿;(2)這段時(shí)間內(nèi)該熱水器的效率為30%;(3)完全燃燒煤的質(zhì)量為0.69。【解析】(1)已知水的比熱容、質(zhì)量、初溫和末溫,利用吸熱公式2吸=cm(t-G求出這段時(shí)間該熱水器中的水吸收的熱量;知道
19、水吸收的熱量和熱水器接收到太陽(yáng)輻射的熱量,利用效率公式求該熱水器的效率;根據(jù)耳七X100%求出煤完全燃燒放出的熱量,再根據(jù)0放=4求出需完全燃燒Q放煤的質(zhì)量。本題考查了學(xué)生對(duì)吸熱公式、燃料完全燃燒放熱公式、效率公式的掌握和運(yùn)用,因條件已給出,難度不大。4.【答案】解:(1)汽油質(zhì)量m=pV=0.8X103X15X10-3k。=12k。;汽油完全燃燒放出熱量Q=mg=12X4.5x107=5.4x108/;牽引汽車(chē)前進(jìn)所做功“=Qx30%=5.4xIO8x0.3丿=1.62x108人汽車(chē)前進(jìn)路程s=vt=90 x2km=1.8x105m;汽車(chē)勻速前進(jìn),阻力等于牽引力f=F=皿=心108N=900
20、N。s1.8x105答:該汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)牽引汽車(chē)前進(jìn)所做的功是1.62x108J.該汽車(chē)行駛過(guò)程中受到的阻力為900N?!窘馕觥?1)先求出汽油的質(zhì)量,然后根據(jù)2=mQ求汽油完全燃燒放出熱量,再根據(jù)能量轉(zhuǎn)化率求出牽引汽車(chē)前進(jìn)所做功;求出汽車(chē)前進(jìn)的距離,利用“-Fs變形公式求出牽引力,阻力與牽引力平衡,從而求得阻力。本題考查熱值與功的計(jì)算,掌握相關(guān)公式是解題關(guān)鍵。5.【答案】解:(1)已知加熱器每秒鐘放出熱量1000J,則加熱60s時(shí),加熱器放出熱量:Q放=100sx60s=6x104人根據(jù)題意可知,乙液體吸收的熱量:Q=Qx90%=6x104/x90%=5.4x104/;乙吸放(2)由乙圖可知,加
21、熱20s時(shí),甲液體的溫度從10T升高到40T,由題意可知,甲液體在20s內(nèi)吸收的熱量:Q甲吸=綣,x90%=1000sx20sx90%=1.8x104/;根據(jù)Q吸=cm(rr。)可得,甲液體的比熱容:C=甲吸=皿10勺=3x103(k.oc).甲m(t-t0)0.2kgx(40C10C)甲0(3)由乙圖可知,加熱60s時(shí),乙液體的溫度從10C升高到60C,則加熱60s乙液體升高的溫度:上乙升=60C10C=50C,加熱60s乙液體吸收的熱量:Q乙吸=乙m乙上乙升;合金球放入乙液體后,乙液體的溫度從60C降低到40C,;、則乙液體放熱時(shí)降低的溫度:上乙降=60C40C=20C;合金球放入乙液體后
22、,乙液體放出的熱量:Q乙放=。乙九乙乙降則兩過(guò)程中乙液體放出的熱量與其吸收的熱量的比值:。乙吸c(diǎn)mt乙乙t乙降=20C=2乙降cmt乙乙乙升t乙升50C5所以,鐵放=輕乙吸=2x5.4x104丿=2.16x104丿從球放入到達(dá)到熱平衡不計(jì)熱損失,貝yQ球吸=Q乙放=216x104丿,由圖象可知,合金球放入乙液體后,合金球的溫度從20C升高到40C,則合金球升高的溫度:上球升=40C-20T=20弋,由Q吸=可得,合金球的質(zhì)量:m、二球吸=2.16燈04/=5.4kg球cAt0.2x103(kg.C)x20C球球升答:(1)加熱60s時(shí),乙液體吸收的熱量5.4X104/;甲液體的比熱容為3X10
23、3(畑C);合金球的質(zhì)量為5.4k【解析】(1)已知加熱器每秒鐘放出熱量、熱效率和加熱時(shí)間,可求出加熱60s乙液體吸收的熱量;利用加熱器每秒鐘放出熱量、熱效率和加熱時(shí)間,求出甲液體在20s內(nèi)吸收的熱量;由乙圖可知,加熱20s甲液體的初溫和末溫,利用Q吸=c噸-G求出甲液體的比熱容;由乙圖可知,加熱60s乙液體的初溫和末溫,利用吸熱公式表示出乙液體吸收的熱量;從圖象中找出合金球放入乙液體后乙液體的初溫和末溫,利用放熱公式表示出乙液體放出的熱量;從而求出兩過(guò)程中乙液體放出的熱量與其吸收的熱量的比值,進(jìn)一步求出乙液體放出的熱量;從圖象中找出合金球放入乙液體后合金球的初溫和末溫,已知合金球的比熱容,不
24、計(jì)熱損失,貝陀球吸=Q乙放,利用Q吸=cAt可得合金球的質(zhì)量.本題考查了吸熱和放熱的公式、熱平衡方程,關(guān)鍵是從圖象中獲取有用信息,本題的難點(diǎn)是求乙液體放出的熱量,需要用到比例法【答案】解:當(dāng)s接b時(shí),冬與心串聯(lián),電路的總電阻最大,根據(jù)p=陀可知,R電壓一定時(shí),電路的電功率最小,電煲鍋處于保溫狀態(tài);故答案為:保溫;米飯吸收的熱量:Q=cm(r-q)=4X103(k.C)X1kx(100C-12C)=3.52X105/;由吸0乃=纟吸x100%可得,w消耗的電能:W=%=3.52x105/=4.4X105/;耳80%當(dāng)S接a時(shí),電路為耳的簡(jiǎn)單電路,電路的總功率最大,電煲鍋處于加熱狀態(tài),則電煲鍋的加
25、熱功率:P=d=880;尺155。由P=可得,需要的加熱時(shí)間:f=座=込皿=500s。tP880W答:(1)保溫;(2)米飯吸收熱量為3.52X105/;(3)電煲鍋消耗的電能是4.4X105/;(4)電煲鍋的加熱功率是880W;(5)加熱1kg米飯需要加熱500s。【解析】本題考查了電功率公式、吸熱公式、效率公式、電功公式的綜合應(yīng)用,正確的判斷電飯鍋處于不同檔位時(shí)電路的連接方式是關(guān)鍵。當(dāng)S接b時(shí),耳與心串聯(lián),電路的總電阻最大,根據(jù)戸=公可知,電壓一定時(shí),電R路的電功率最小,據(jù)此進(jìn)行解答;知道米飯的質(zhì)量和比熱容以及初溫、末溫,根據(jù)Q吸=cm(r-S)求出吸熱的熱量;根據(jù)耳=吸X100%求出消耗
26、的電能;W當(dāng)S接a時(shí),電路為耳的簡(jiǎn)單電路,電路的總電阻最小,電路的總功率最大,根據(jù)P=皿求出電煲鍋的加熱功率;R根據(jù)P=世求出求出需要的加熱時(shí)間。t【答案】解:(1)由P=U/可得,低溫檔工作時(shí)電路總電流:P低=484=低2.24;U220卩(2)當(dāng)開(kāi)關(guān)S接2時(shí),耳與心串聯(lián),電熱水器處于低溫檔,由=;可得,電路的總電阻:220卩10022.2S因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,$的阻值:R=RR1000560440,12當(dāng)開(kāi)關(guān)S接1時(shí),電路為匕的簡(jiǎn)單電路,電熱水器處于高溫檔,則高溫檔的電功率:P亠=血=1100W;咼R440水吸收的熱量:Qcm(tt。)4.2X103(上9C)X0.5
27、kgX(100C12C)1848X105/,吸水0由p=座可得,消耗的電能:tw=pf=1100WX210s2.31X105丿高,此電熱水龍頭加熱的效率:耳吸X100%】.848X105/X100%80%。W2.31X105/答:(1)低溫檔工作時(shí)電路總電流為2.24;高溫檔的電功率為1100W;該電熱水器的加熱效率為80%?!窘馕觥勘绢}考查了電功率公式和歐姆定律、電阻的串聯(lián)、吸熱公式、電功公式、效率公式的應(yīng)用,分清電熱水器處于不同檔位時(shí)電路的連接方式是關(guān)鍵。知道低溫檔的電功率和工作電壓,根據(jù)P刃求出低溫檔工作時(shí)電路總電流;(2)當(dāng)開(kāi)關(guān)S接2時(shí),耳與R2串聯(lián),電路中的總電阻最大,由P=UI=U
28、1可知,電路中R的總功率最小,電熱水器處于低溫檔,根據(jù)歐姆定律求出低溫檔時(shí)電路中的總電阻,利用電阻的串聯(lián)求出尺1的阻值;當(dāng)開(kāi)關(guān)S接1時(shí),電路為R1的簡(jiǎn)單電路,電路的總電阻最小,電路中的總功率最大,電熱水器處于高溫檔,根據(jù)戸=刃=4求出高溫檔的電功R率;知道水的質(zhì)量和初溫、末溫以及比熱容,根據(jù)Q吸=cm(r-S)求出水吸收的熱量,又知道熱水檔的電功率和加熱時(shí)間,根據(jù)W=Pt求出1min消耗的電能,利用乃=甌X100%求出電熱水器的加熱效率。W【答案】解:(1)轎車(chē)行駛的速度為u=90km/h=25m/s,匹=Fv,t發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力為F=已=4X14=1600N,v25m/s牽引力做的有用功為W=
29、Fs=1600NX1800m=2.88X106/;(2)柴油完全燃燒放出的熱量為Q放=mg=0.25幼X4.6X107血=1.25X107八發(fā)動(dòng)機(jī)的效率和=:=囂鴛X100%=放23.04%。答:發(fā)動(dòng)機(jī)所做有用功是2.88X106人發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為23.04%?!窘馕觥?1)已知轎車(chē)行駛速度和發(fā)動(dòng)機(jī)功率,利用功率與速度的關(guān)系式?=刊得到發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力;已知牽引力和行駛路程,利用公式W=Fs得到牽引力做的功,也就是有用功;由熱值公式就可計(jì)算出轎車(chē)消耗汽油0.259放出的熱量,由效率公式計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。此題考查了功率、速度、牽引力三者的關(guān)系、功的計(jì)算和熱量、效率的計(jì)算,是一道力熱綜合題,但過(guò)程不
30、復(fù)雜,難度不大?!敬鸢浮拷猓?1)由表格數(shù)據(jù)知C階段充電的電壓為5V,電功率是10W,C階段充電的電流:/=上=皿=2U5卩4階段充電消耗的電能:叫=匕仃=10VX44X10X60s=24000/;B階段充電消耗的電能:=匕嘉4=9UX24X15X60s=16200丿;A、B兩階段充電消耗的總電能:=叫+叫=24000/+16200/=40200/;手機(jī)電池的電能:電池=Hl=3.8VX4.24X3600s=57456/充電過(guò)程中電能轉(zhuǎn)化的效率:乃=里電池X100%=57456/X100%=95.76%。耗電6x104/答:(1)C階段充電的電功率是10W,C階段充電的電流為2A;4、B兩階段
31、充電消耗的總電能40200J;充電過(guò)程中電能轉(zhuǎn)化的效率為95.76%。【解析】(1)根據(jù)P=刃知算出C階段充電的電流;根據(jù)W=Pt算出A、B兩階段充電消耗的總電能;根據(jù)=Ult算出電池儲(chǔ)存的電能,根據(jù)乃=里*池充電過(guò)程中電能轉(zhuǎn)化的效率。W電本題考查了電功率的計(jì)算、電能的計(jì)算以及效率的計(jì)算,熟練公式的變形是解題的關(guān)鍵?!敬鸢浮拷猓?1)電熱水龍頭的開(kāi)關(guān)置于熱水檔時(shí)電功率為:P=UI=220VX154=3300;由電路圖可知,開(kāi)關(guān)處于位置1時(shí),電路斷路,開(kāi)關(guān)處于位置2時(shí),電熱絲$單獨(dú)接入電路,開(kāi)關(guān)處于位置3時(shí),電熱絲$和電熱絲并聯(lián)接入電路,總電阻比開(kāi)關(guān)處于位置2時(shí)小,電源電壓不變,由戸=血可知,開(kāi)
32、關(guān)處R于位置3時(shí),電路中總電阻小,功率大,放出來(lái)的是熱水,開(kāi)關(guān)處于位置2時(shí),電路中電阻比開(kāi)關(guān)處于位置3電阻大,功率小,放出來(lái)的是溫水;因此通過(guò)電熱絲R的電流為10A,根據(jù)并聯(lián)電路電壓特點(diǎn),電熱絲$和電熱絲R2并聯(lián)接入電路時(shí),R1兩端電壓不變,通過(guò)電熱絲$的電流仍為10A,根據(jù)并聯(lián)電路電流特點(diǎn),此時(shí)通過(guò)電熱絲心的電流為:=154-104=54;電熱絲的阻值為:坷二二22皿=440222站使用溫水檔時(shí),正常工作60s消耗電能:W=“=220VX104X60s=1.32X105/;沒(méi)有熱量損失,即Q=,水升高的溫度為:血=2=皿迪31.4弋。cm4.2x103/(上9,C)xl上9答:(1)電熱水龍
33、頭的開(kāi)關(guān)置于熱水檔時(shí)電功率是3300W;電熱絲冬的阻值是440;電熱水龍頭使用溫水檔時(shí),正常工作60s,消耗的電能是1.32X105丿,如果沒(méi)有熱量損失,可以讓1kg的水溫度升高31.4C。【解析】本題考查并聯(lián)電路電流電壓規(guī)律、歐姆定律、電功和電功率的計(jì)算、熱量的計(jì)算等知識(shí)點(diǎn),正確判斷放出溫水和熱水電路的連接是解題關(guān)鍵。由題知開(kāi)關(guān)置于熱水檔時(shí)電路中的電流是15A,根據(jù)公式P=刃可得此時(shí)電功率:知道熱水檔工作的電流和溫水檔工作的電流,求出通過(guò)此的電流,利用/=仏計(jì)算。2R根據(jù)公式=氏計(jì)算消耗的電能;根據(jù)公式血=Q計(jì)算升高的溫度。cm【答案】解:(1)由p=:可得,消耗汽油的質(zhì)量:m=pV=0.8
34、x1O3k0/m3X1.5X10-3m3=1.2k。,汽油完全燃燒放出的熱量:Q放=mq=kgx4.5x17J/kg=5.4x107人(2)由乃=:可得,發(fā)動(dòng)機(jī)做的有用功:“=池放=30%x54x107丿=1-62x107J;(3)由u=$可得,t汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間:r=s=込=1h=400s;v72km/h9該汽車(chē)的輸出功率:P=址=!62x107/=4.05x104。t400s答:(1)消耗汽油完全燃燒放出熱量為5.4x107人該汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)做的有用功是1.62x107/;(3)該汽車(chē)的輸出功率為4.05x104。【解析】(1)根據(jù)密度公式求出消耗汽油的質(zhì)量,根據(jù)0放=4求汽油完全燃燒放出的熱量
35、;利用熱機(jī)效率公式乃=計(jì)可求出發(fā)動(dòng)機(jī)做的有用功;。放已知路程和速度,根據(jù)u=s可求出汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,根據(jù)P=址計(jì)算汽車(chē)的輸出功tt率。本題考查了學(xué)生功、功率的公式、燃料完全燃燒放熱公式的掌握和運(yùn)用,明確哪些是有用能量、哪些是總能量是本題的關(guān)鍵,要求靈活運(yùn)用所學(xué)公式。12.【答案】解:(1)加熱水的質(zhì)量m=500。=0.5血,則水吸收的熱量:Q=cm(tt0)=4.2x103(幼-C)x0.5血x(60T20T)=8.4x104/;吸0(2)因600reus/kW-h表示電路中每消耗1kW-h的電能,電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)600r,所以,1min內(nèi)轉(zhuǎn)了12轉(zhuǎn)消耗的電能:12r600r/kh=0.02kW
36、h=7.2x104丿,微波爐的實(shí)際功率:P=座=7,2x104/=1200W;t60s(3)微波爐給水加熱2min消耗的電能:=2W=2x7.2x104丿=1.44x105/,微波爐的加熱效率:乃=%x100%=8.4xi4/x100%u58.33%。W1.44x105/答:(1)水吸收的熱量為8.4x204丿;(2)微波爐的實(shí)際功率為1200W;(3)微波爐的加熱效率58.33%?!窘馕觥恐浪馁|(zhì)量和初溫、末溫以及比熱容,根據(jù)Q吸=期(s)求出水吸收的熱量;(2)600revs/kW-h表示電路中每消耗1kW-h的電能,電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)600r,據(jù)此求出lmin內(nèi)轉(zhuǎn)了12轉(zhuǎn)消耗的電能,根據(jù)P
37、=求出微波爐的實(shí)際功率;t(3)先求出微波爐給水加熱2min消耗的電能,根據(jù)耳=吸x100%求出微波爐的加熱效w率。本題考查了吸熱公式和電功率公式、效率公式的應(yīng)用,從表格中獲取有用的信息和理解電能表參數(shù)的含義是關(guān)鍵。13.【答案】解:(1)完全燃燒100g“可燃冰”放出的熱量:m可燃冰q可燃冰=0.1kgx4.2x108j/kg=4.2x107/;(2)已知加熱效率乃=45%,Q由乃=-吸得水吸收的熱量:Q放Q=nxQ=45%x4.2x107丿=1.89x107丿吸放答:(1)1009“可燃冰”完全燃燒放出的熱量為4.2x10;(2)若加熱效率僅為45%,則水吸收的熱量為1.89x107丿?!?/p>
38、解析】(1)根據(jù)燃料完全燃燒放量公式0放=4計(jì)算“可燃冰”完全燃燒所放出的熱量;(2)根據(jù)乃=吸可求水吸收的熱量。Q放此題利用了公式Q放=mq和Q吸=cm上進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算關(guān)鍵是注意升高了(上)、升高到(末溫)和升高(的區(qū)別。14.【答案】已知:活塞面積取S=3.0 x10-3m2,活塞沖程長(zhǎng)度為s=0.06m,燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)為p=1.0 x106Pa,活塞運(yùn)動(dòng)次數(shù)n=1500r/min,g汽=46x107幼,汽油質(zhì)量m=20。=0.029求:(1)平均壓力F=?;(2)對(duì)活塞做的功=?;(3)平均功率P=?;(4)放出的熱量Q=?;(5)效率乃=?解:(1)P=:,氣體膨脹對(duì)活塞產(chǎn)生的壓力:F
39、=pS=1x106Pax3x10-3m2=3000N;活塞運(yùn)動(dòng)次數(shù)n=1500r/min,汽油機(jī)往復(fù)運(yùn)動(dòng)兩次,對(duì)外做功一次,所以汽油機(jī)每分鐘對(duì)外做功750次,氣體每次膨脹對(duì)活塞做功:W=Fs=3000Nx0.06m=180,燃?xì)饷糠昼妼?duì)活塞做的功W=750 x180丿=1.35x105丿;做功的平均功率P=座=1.35x105/=2250W;t60s汽油燃燒放出的熱量:Q=mq=0.02kgx4.6x107j/kg=9.2x105;汽油機(jī)把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率:乃=叱x100%=i.35xi5/x100%u14.7%。Q9.2x105丿答:(1)汽油機(jī)在做功沖程中燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力是300
40、0N;汽油機(jī)在此工作狀態(tài)下燃?xì)饷糠昼妼?duì)活塞做的功是1.35x205丿;汽油機(jī)在此工作狀態(tài)下做功的平均功率是2250W;放出的熱量為9.2x205丿;汽油機(jī)把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為14.7%?!窘馕觥?1)知道氣缸的活塞面積和氣體的平均壓強(qiáng),利用壓強(qiáng)公式求氣體膨脹對(duì)活塞產(chǎn)生的力;知道活塞移動(dòng)的距離,根據(jù)=Fs計(jì)算氣體一次膨脹對(duì)活塞做的功;根據(jù)活塞的轉(zhuǎn)數(shù)求出每分鐘做功的次數(shù),從而求出燃?xì)饷糠昼妼?duì)活塞做的功;根據(jù)P=座求出做功的平均功率;t利用熱值計(jì)算汽油燃燒放出的熱量;根據(jù)乃=丁求出汽油機(jī)把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率。此題主要考查的是學(xué)生對(duì)壓強(qiáng)、功、功率、熱值、效率計(jì)算公式的理解和掌握,綜合性很強(qiáng),
41、難度很大。【答案】解:由卩=皿可得,用水質(zhì)量:卩m=pV=1.0 x103/m3x4x15x103m3=60kg;則水溫升高到設(shè)定溫度要吸收的熱量:Q=cmt=4.2x103(k-C)x60kx25C=6.3x106丿。吸由乃=弘x100%得,天然氣完全燃燒放出的熱量:Q放Q=甌=6,3x106/=84x106丿,放耳75%由0放=卩9可得,燃燒天然氣的體積:=0.21m3U=Q放=8.4x106/q4xl07m3燃?xì)赓M(fèi):0.21m3x2.67元/m3u0.56元。答:(1)小明洗一次淋浴,水溫升高到設(shè)定溫度要吸收的熱量6.3x106人(2)每次淋浴平均花費(fèi)的燃?xì)赓M(fèi)是0.56元。【解析】(1)
42、利用P=営求出用水質(zhì)量,再利用Q吸=cmx求出水溫升高到設(shè)定溫度要吸收的熱量;(2)利用耳七x100%求出天然氣完全燃燒放出的熱量,再利用Q放=uq求出燃燒天然Q放氣的體積,知道天然氣價(jià)格可求出燃?xì)赓M(fèi)。本題考查了吸熱公式、燃料完全燃燒放熱公式、效率公式的應(yīng)用,要求認(rèn)真審題、從中獲取已知量?!敬鸢浮拷猓?1)在此過(guò)程中,水吸收的熱量:0=cm(tt)吸水0)=4.2x103j/(kg-T)x500kgx(100T20T)=1.68x108;天然氣完全燃燒放熱:0放=Vq=4.2x107m3x12m3=5.04x108/,鍋爐燒水的效率:耳=細(xì)=1.68x108丿x100%33.3%Q放5-04x108;答:(1)水吸收的熱量為1.68x108人完全燃燒123天然氣所放出的熱量為5.04x108人鍋爐燒水的效率33.3%
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