初中物理探究比热容的实验计算题

某家庭用一个标有“220V,1000W”的电热水器来烧水。该电热水器正常工作20min，可将质量为5kg温度为20℃的水加热到60℃。水的比热容为4.2×10³J/(kg·℃).求这段时间内：
（1）水吸收的热量。
（2）电热水器消耗的电能。
（3）电热水器的热效率（水吸收的热量与消耗的电能之比叫热效率）。

随着经济水平的不断提高，小汽车越来越多地走进了我市普通家庭。下表为小军家小汽车的相关数据：

总质量：1600kg	额定功率：100kW
车轮与地面的总接触面积：8.0×10^-2m^2	水箱容量：5L

（1）汽车发动机是汽油机，从能源可否再生角度来看，汽油是            能源；发动机工作时，____________冲程将内能转化为机械能。
（2）汽车上的散热器用水作为冷却剂，这是利用了水的             较大的性质。
（3）该车静止在水平地面上时，对地面的压强为            Pa。（g=10N/kg）
（4）假若该车在水平路面上以40 kW的功率匀速行驶11.5min，消耗汽油1.5 kg，求小汽车发动机的效率。（q_汽油=4.6×10⁷Jkg）

如图所示，是某电热饮水机及其内部电路原理图、其说明书上收集到的数据。 该电热饮水机有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S₀自动控制），其内部有一个热水箱，热水箱中的水温达到90℃时，温控开关就会自动断开，停止加热进入保温状态；当水温降至60℃时，温控开关又会自动闭合重新加热。
           
饮水机               电路原理图
（1）当热水箱里的水（按2L计算）温度降至60℃时，温控开关自动闭合重新加热至90℃
这一过程中，水吸收的热量是多少？（提示：1L="1.0" ×10^-3m³）
（2）正常加热时R₁、 R₂的电阻值是多少？

甲是小红家一台快速电热水壶，铭牌如右表．为了测量它烧水时的实际功率，小红和父亲合作进行了如下实验：关掉家里所有用电器，将该电水壶装了0.6kg、20℃的水，接入家庭电路中，闭合壶的开关，测得壶中的水从20℃上升到100℃所用的时间是4min。同时观察到家中电能表（电能表上标有1500revs / kW·h）转过的转数正好为90转（r）．水的比热容：c=4.2×10³J／(kg·℃)。请根据相关信息求：

（1）电水壶中水吸收的热量？
（2）电水壶烧水的实际功率？
（3）电水壶加热的效率。

小华家新买了一个煮蛋器，其外观如图所示．该煮蛋器一次可煮6只鸡蛋，铭牌如下表所示．一次，妈妈将6只质量均为50g的鸡蛋装入煮蛋器，通电3min后，妈妈断开电源，再过2min，妈妈从煮蛋器中取出鸡蛋，小华发现，鸡蛋已经完全煮熟了．则：
    
（1）本次煮鸡蛋的过程中，共用电多少焦？
（2）若鸡蛋的初温为20℃，煮蛋器中水的沸点为100℃，则本次煮鸡蛋的过程中鸡蛋吸收的热量的多少？该煮蛋器煮鸡蛋的效率为多大？[鸡蛋的比热容取2.1×10³J/(kg·℃)]

××牌煮蛋器
型号	2010A
额定电压	220V
额定功率	350W
净重	0.2kg
防触电类型	一级

（3）妈妈为什么在鸡蛋煮了3min后再断电2min，然后再从煮蛋器中取出鸡蛋？说说你的看法．（写一点即可）

小明家的电热水壶的铭牌如图15所示，在一个标准大气压下，该水壶正常工作时，用l0min能将2kg、10℃的水烧开。水的比热容c=4.2×10³J／（kg．℃）

大山牌电热水壶 型号：NH-520 电源：220V 50Hz 额定功率：1500W

（1）计算水吸收的热量；
（2）计算消耗的电能；
（3）水增加的内能比消耗的电能小多少?请结合物理知识，从节能的角度提一个合理化的建议。

如图甲所示是一种新型炊具电磁炉，它具有加热快、效率高、节能环保、使用方便等优点．图乙是该电磁炉的铭牌．

（1）该电磁炉正常工作7分钟消耗的电能是多少？
（2）若正常工作7分钟消耗的电能有80%被质量为4kg、初温为25℃的水吸收，则水吸收的热量为多少？在标准大气压下，水最终的温度为多少？[水的比热容是4.2×10³J／（kg·℃]

随着经济水平的不断提高，小汽车越来越多地走进了我市普通家庭。下表为小军家小汽车的相关数据：

水箱装满水后总质量：1600kg	额定功率：100kW
车轮与地面的总接触面积：8.0×10^-2m^2	水箱容量：5L

（1）汽车发动机是汽油机，从能源可否再生角度来看，汽油是          能源。
（2）汽车启动时，需将钥匙插入钥匙孔内并旋转（相当于闭合开关），请你用笔画线代替导线将轿车的启动原理图连接完整。

（3）汽车上的散热器用水作为冷却剂，这是利用了水的        较大的性质，当水箱装满水，水温升高20℃时，求水吸收的热量。（c_水=4.2×10³J/（kg℃））
（4）该车静止在水平地面上时，求对地面的压强。（g=10N/kg）
（5）假若该车在水平路面上以40 kW的功率匀速行驶10min，消耗汽油1.5 kg，求小汽车发动机的效率。（q_汽油=4.6×10⁷J/kg）

小明家的电热饮水机，有加热和保温两种工作状态，饮水机热水箱内水温达到92℃时开关S₁自动断开，处于保温状态；当水温降至一定温度t时，S₁又闭合重新加热．饮水机的铭牌数据与电路原理图如下：

热水箱水量	额定电压	加热时功率	保温时功率
2kg	220V	440W	40W

（1）求电阻R₁的阻值；
（2）求正常加热时通过饮水机的电流；
（3）在无人取水情况下，饮水机重新加热一次的时间为5min．加热一次消耗的电能是多少？重新加热前的水温是多少？【不计能量损失，c_水=4.2×10³J/(kg·℃)】

甲是小红家一台快速电热水壶，铭牌如右表．为了测量它烧水时的实际功率，小红和父亲合作进行了如下实验：关掉家里所有用电器，将该电水壶装了0.6kg、20℃的水，接入家庭电路中，闭合壶的开关，测得壶中的水从20℃上升到100℃所用的时间是4min。同时观察到家中电能表（见图乙）转过的转数正好为90转（r）．水的比热容：c=4.2×10³J／（kg·℃）。请根据相关信息求：

（1）电水壶中水吸收的热量？
（2）电水壶烧水的实际功率？
（3）电水壶加热的效率。

如图甲所示是一种常见的电热水袋，图乙是它的结构示意图，其性能指标如下表所示.

（1）由题意可知，红色指示灯L的电阻比发热体R的电阻要______（选填“大”或“小”）得多；
（2）为了使用电热水袋更加安全，有的电热水袋里使用双重温控开关保护，也就是把两个温控开关__________（选填“串联”或“并联”）起来使用；
（3）当热水袋原来的温度是15℃时，在额定电压下加热10min指示灯就熄灭了，求此过程中水吸收的热量和电热水袋的发热效率.[c水=4.2×10³J/（kg·℃）]

在一次课外活动中，小悦同学对家用电磁炉进行了相关的观察和研究，并记录了电磁炉及她家电能表的有关数据，如下表：

观察对象	有关记录	研究活动
电磁炉铭牌	U额=220V P额=1kw	①用电磁炉加热一壶水（水的质量为2kg,,初温为30℃.②关闭家里其他用电器，只将该电磁炉接入电路烧水，观察电能表表盘在5min内转了150r，此时用温度计测得水的温度为50℃
电能表铭牌	220V  10A 50HZ    2000r/kwh

已知水的比热容为= 4.2×10³J/（kg·℃），请你根据有关资料，求解在这段时间内：
（1）水所吸收的热量．
（2）电磁炉正常工作时的电阻．
（3）电磁炉的实际功率．
（4）电磁炉烧水的效率．

小星家的太阳能热水器，水箱容积是200L．小星进行了一次观察活动：某天早上，他用温度计测得自来水的温度为20℃，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃．请你求解下列问题：
（1）水吸收的热量【c_水=4.2×10³J／（kg·℃）】
（2）如果水吸收的这些热量，由燃烧煤气来提供，而煤气灶的效率为40％，求至少需要燃烧多少千克煤气（煤气的热值为q=4.2×10⁷J／kg）

小兰家的全自动家用豆浆机的部分技术参数如下表所示．

额定电压	220V	电机功率	180W
额定频率	50Hz	加热功率	800W
加干豆量	75g	加水量	1200ml

豆浆机的说明书介绍了制作豆浆的全过程：按合适的比例把豆料、清水放入豆浆机中，经过预热、打浆、加热，断电报警等程序，即可制成熟豆浆，其中打浆和加热是交替进行的．
（1）在预热时，电热器开始加热，若水温从20℃升高到40℃，在预热的过程中吸收多少热量？【不计热损失和干豆吸收的热量，c_水＝4.2×10³J/（kg•℃）】
（2）在额定电压下，打浆时通过电动机的电流是多大？
（3）若在用电高峰时段，家庭电路中的实际电压为200V，加热3min，豆浆机消耗的电能是多少？（不计热损失，加热器的电阻丝的阻值不随温度的变化而变化）

图甲是小梦家豆浆机的工作原理图，其中电动机是用来带动刀头将原料进行粉碎打浆的，额定功率是200W.R₁是加热电阻，额定功率是1100W.小梦向豆浆机中加入黄豆和清水共1.5kg，豆浆机做一次豆浆时的工作信息图像如图乙、丙所示.求：

（1）豆浆机的加热电阻；
（2）从第6min至第9min，豆浆吸收的热量；[c_豆浆＝4.0×10³J/（kg·℃）]
（3）从第6min至第9min，该豆浆机消耗的电能及加热效率.