初中物理探究比热容的实验计算题

一电饭锅铭牌上标有“220V  1100W”字样。
（1）电饭锅正常工作时，它的电阻是多少Ω？
（2）在电饭锅内倒入质量为2kg、温度为20℃的水，若把这些水加热到80℃，水最少需要吸收多少热量？ [C_水=4.2×10³J/（kg℃）]
（3）为了加热这些水，电饭锅正常工作了10min，它产生了多少热量？
（4）是什么原因导致（2）与（3）中两个热量值不相等？（说出一条即可）

电磁炉是—种效率较高的新型灶具。冲冲同学观察到家中新买的电磁炉铭牌上标有“220V  2000W”以及家中电能表铭牌上标有“220V  10（20）A  1500r/kW·h”字样。他把电磁炉单独接入电路中，在5min内把1.5L、20℃的水加热到了100℃，1min观察到电能表转盘转了45转，则：

（1）图中有两个插座，冲冲家电磁炉应该用插座        较好，并请你将它正确接入电路。
（2）加热5min水吸收的热量是多少？
（3）若以上热量是由燃烧液化气提供，则需要燃烧热值为5.04×10⁷J／kg的液化气多少kg？
（4）电磁炉实际电功率是多少？

小红家一台电热水壶，铭牌如右表所示。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）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。

产品型号：KS-12 最大容积：1.2L 额定电压：220V~ 额定频率：50Hz 额定功率：1000W

家庭常用的电热水壶标有“220V 1000W”的字样，某同学用这种电水壶烧开水，他盛入1kg的水，测得水的初始温度是20℃，通电7min，水刚好被烧开（在一个标准大气压下）。试计算下面问题：
（1）该电水壶电热丝的电阻是多大？ 
（2）7min内电水壶消耗了多少电能？
（3）水吸收的热量是多少？

小华家购买了一台饮水机，技术参数如下表，其工作电路如图所示，S₀是温控开关，可以自动控制饮水机的加热和保温状态。试问：

（1）请分析说明温控开关闭合时，饮水机处于加热还是保温状态。 
（2）R₂的阻值是多少？
（3）小华估计当时的水温为20℃，饮水机将水从20℃烧开需要吸收多少热量？需要多长时间？［c_水=4.2×10³J/（kg·℃），气压为1标准大气压，热量全部被水吸收］

阅读以下短文，回答问题
太阳能热水器
太阳能热水器能利用太阳能把水从低温加热到高温，以满足人们日常生活的需要。它具有安全、节能、环保等优点。

如图甲所示，太阳能热水器主要由两部分构成：一部分是由许多根玻璃吸热管组成的集热器，每根玻璃吸热管由双层玻璃管组成，双层玻璃管之间是真空。如图乙所示是玻璃吸热管的工作原理图，它的结构与保温瓶的玻璃内胆相似，只是在玻璃吸热管的内表面涂了一层黑色的吸热材料；另一部分是保温储水箱，保温储水箱下部与玻璃吸热管相通。
玻璃吸热管工作原理如图25乙所示：当太阳光入射到黑色的吸热层上时，黑色吸热层能把太阳能更有效地转化为内能，将管内的水加热。向光一侧的水被加热后体积增大、密度变小而向上运动；背光一侧的水由于温度较低、密度较大而向下运动，形成冷热水循环，最终整箱水都升高至一定的温度。玻璃吸热管具有吸热保温作用。
请回答以下问题：
（1）太阳能属于_____ (选择“一次能源”或“二次能源”)。玻璃吸热管内向光一侧的水吸热后体积增大、密度_______（选填“变大”“不变”“变小”）。
（2）玻璃吸热管内表面为何涂成黑色，请说明理由_____。
（3）将质量为100kg的水温度升高了50℃，求这些水需要吸收多少热量？[水的比热容是4.2×10³J/（kg·℃）]
（4）某品牌太阳能热水器集热器面积为S=2m²，热效率为η=40%（即热水器能将照射到玻璃吸热管上的太阳能的40%转化为水的内能），该地点太阳能辐射到地面的平均功率为P=1.4×10³W/m²（即平均每平方米每秒钟太阳辐射能为1.4×10³J）。在第（3）小题中水吸收的热量由该热水器提供，求需要加热多少时间？

在一次课外活动中，小华同学对家里的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，如下表所示：

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m＝2kg，初温t0＝30℃） ②关闭家里其它用电器．只将该电磁炉接入电路烧水，观察到电能表表盘在5min内转了150r,最后测得水的温度 t＝50℃
电能表 铭牌	220V           10（40）A[ 50Hz  2000r/kW·h[

请你根据小华同学在活动中获得的有关资料，求解在这段时间内：
（1）水所吸收的热量；【水的比热容c_水=4.2×10³J/（kg·℃）】
（2）电磁炉的实际功率；
（3）对比电磁炉的铭牌说明与第（2）问的计算结果，你发现什么问题？你认为可能是什么原因？（说出一种即可）
（4）电磁炉烧水的效率．

随着人们生活水平的不断提高，各种小汽车已经走进我们的家庭．仔细观察和思考，可以发现小汽车的一些设计和使用过程中的许多现象都与物理知识有关，请你用学过的物理知识解答下面的问题：                              
（1）汽车发动机工作时，缸体的温度很高，为确保发动机正常工作，需对缸体进行冷却．汽车发动机常用水作为冷却剂，这主要利用了水的  ______的特性．若汽车的水箱中装有10kg水，当水温升高50℃时吸收的热量是  ______ J（ c_水=4.2×10³J/（kg·^oC））

（2）“五·一”期间，小明一家开车外出旅游，途中看到如图所示的限速牌．小明用了10min的时间通过了这段10km长的限速路段，请你通过计算说明他超速了吗？
（3）图为某小汽车测定油箱内油量的电路原理图．其中： Rx为压力传感器，它的电阻值随受到压力的变化而变化，阻值随压力变化的关系如图所示；表A为油量表，它实质是一只电流表，油箱内油量的变化通过电流表示数的变化显示出来； R₀是阻值为5Ω的定值电阻；电源电压恒为15V；油箱位于压力传感器Rx上，空油箱重50N．若电流表的量程为0_~ 0.6A，该油箱加满油时，指针恰好指示最大刻度。
求：油箱加满油时，R₀两端的电压和Rx的阻值.
油箱最多能储油多少升？（1升=1dm³   ρ_汽油=0.7×10³kg/m³）

太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息

太阳照射时间/h	装水量/Kg	吸热板面积/m^2	水升高的温度/℃	水的比热容/J（kg•℃）^﹣1	太阳辐射功率/J•（m^2•h）^﹣1
10	100	2.5	50	4.2×10^3	1.68×10^6

其中太阳辐射功率是指1h内投射到1m²面积上的太阳能．
求：（1）水在10h内吸收的热量；
（2）如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少m³的天然气；（天然气的热值为8.4×10⁷J/m³，天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收）
（3）该太阳能热水器的能量转化效率．

小明的妈妈买了一台全自动豆浆机，其主要技术参数如下表。豆浆机制作豆浆的过程是：按合适的比例把豆料、清水放入豆浆机中，经过预热、打浆、加热等程序，即可制成熟豆浆，正常工作做一次豆浆需要13min，其工作信息如图。某一次小明的妈妈向豆浆机中加入黄豆和清水共1.5kg，请解答下列问题：

型　号	额定电压	额定频率	电机功率	加热功率	容量
SYL－624	220V	50Hz	200W	1100W	2000mL

 (1)根据工作信息图可知，从第6min至第9min为加热过程，求：这段过程中豆浆吸收的热量是多少？豆浆机加热的效率是多大？[C_豆浆=4.0×10³J/（kg•℃）]
(2)豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多少？

家庭常用的电热水壶标有“220V 1000W”的字样，某同学用这种电水壶烧开水，他盛入1kg的水，测得水的初始温度是20℃，通电7min，水刚好被烧开(在一个标准大气压下)。试计算下面问题：
(1) 该电水壶电热丝的电阻是多大？ 
(2) 7min内电水壶消耗了多少电能？
(3) 水吸收的热量是多少？

小张同学家安装了一台太阳能热水器，晴天可利用太阳能集热，阴雨天可用电辅助加热，铭牌如表所示. 求:

额定电压220V	容积100L
额定功率1650W	频率50HZ

（1）太阳能热水器贮满水，水温从20℃升高到50℃时，需要吸收多少热量？
（2）用电加热时,热水器正常工作的电流有多大？
（3）贮满水的热水器,阴天里要使水温从20℃升高到50℃，其中55%的热量是由电来辅助提供的,则热水器正常工作时需加热多长时间？(不计热量损失)
（4）我国出台了一系列有关“家电下乡”的政策，其中对购买高能效、低能耗的家电产品实行政府财政补贴，就国家这一政策对能源与社会发展带来的影响，发表你的看法．

2010年上海世博会通过大面积推广应用太阳能等以低能耗、低污染、低排放为特点的绿色环保技术，来体现 “城市，让生活更美好”的主题。如图所示的太阳能热水器，它的水箱容量为120L，热水器上的集热器对太阳能的利用效率为40%，在与阳光垂直的地球表面上每平方米得到的太阳辐射功率约为P=1400W。如果将整箱水的温度从20℃加热到70℃，需要阳光照射5h，那么：
　
（1）一箱水需要吸收的热量是多少？
（2）热水器上集热器的面积至少要多大？［水的比热容是：4.2×10³J/(kg·℃)］

(8分)小华家使用的一台电热淋浴器，铭牌如下表所示。小华给淋浴器加满水，淋浴器上显示的水温为25℃，他将设定温度调为75℃后通电加热，3h后淋浴器达到设定温度自动断电停止了加热。请计算并回答：

型号	容量	设定温度	额定电压	额定频率	额定功率
FCD-JTHA60-Ⅲ	60kg	≤75℃	220V	50Hz	1500W

（1）加热过程中水箱中的水吸收了多少热量？
（2）电热淋浴器的额定电流多大？
（3）加热过程中电热淋浴器消耗了多少电能？
（4）比较水吸收的热量与电热淋浴器消耗的电能的大小关系，并简要分析其原因。

全世界石油、煤炭消耗量的迅速增长，导致全球能源危机加剧。因此，开发和利用新能源，成为全世界最为关注的问题之一。万州的新农村建设中，张浩家的太阳能热水器内装有50kg、20℃的水，经过一天照射后，温度升高了60℃。他们利用煤气灶烧水，需燃烧0.8kg煤气。已知煤气的热值q＝4.2×10^７J/kg，水的比热容c＝4.2×10^３J/（kg·℃）。求：

（1）50kg、20℃的水加热到60℃需吸收的热量；
（2）完全燃烧0.8kg煤气放出的热量；
（3）煤气灶烧水的效率。