流。
(2)知道水的质量和初温、末温以及比热容，根据Q吸?cm?t?t0?求出水吸收的热量，根据??Q吸W求出消耗的电能，利用P?求出需要的加热时间。
tW(3)由电路图可知，开关S闭合、S0断开时，电路为R2的简单电路，电路中的总电阻最大，
U2U2根据P?可知电路总功率最小，据此判断饮水机所处的状态，根据P?求出电阻
RRR2的阻值。 【详解】
U2(1)由电路图可知，当S和S0闭合时，R1与R2并联，电路中的总电阻最小，由P?可
R知，电路总功率最大，饮水机处于加热状态；由P?UI可得，此时电路中的总电流
I?(2)水吸收的热量
P加热880W??4A U220VQ吸?cm?t?4.2?103J/?kg?℃??0.5kg??100℃?30℃??1.47?105J
由??Q吸可得，消耗的电能 W1.47?105JW???1.8375?105J
?80%Q吸由P?W可得，需要的加热时间 tW1.8375?105Jt????208.8s
P加热880W(3)由电路图可知，开关S闭合、S0断开时，电路为R2的简单电路，电路中的总电阻最大，
U2电路总功率最小，饮水机处于保温状态，保温时的功率为40W；由P?可得，电阻R2
R的阻值
220V??U2R2???1210Ω
P加热40W答：(1)当S和S0闭合时，电路中的总电流为4A；(2)加热时效率为80%，将0.5kg的水从30℃加热到100℃需要208.8s；(3)电阻丝R2的阻值为1210Ω。 【点睛】
2U2重点是电功率的相关计算，牢记公式P?，另外要读懂电路图，知道两个开关都闭合
R时为高温档，闭合一个开关时为低温档。
7．某小型汽油发电机外形如图所示，其实质是利用一个汽油机带动一个发电机来发电．该发种电机铭牌部分数据如下表所示，根据表中的数据求： 发动机（汽油机） 型号 额定功率8.3kW 噪声 连续运行时间8h 强制水冷四冲程 73db XGQF5.0 型号 发电机 XGQF5.0 额定输出功率5kW 额定输出电压220V 额定频率 自动电压保护 50Hz
（1）在允许的连续运行时间内，发电机以额定功率输出，能够提供的电能是多少度？ （2）已知汽油的热值是q＝4.6×l07J/kg，密度是0.71×103kg/m3，设该汽油机的效率为35%，则该汽油发电机油箱的容积至少需要多大？ （3）汽油发电机将内能转化为电能的效率是多少？ 【答案】（1）40（2）20.9L（3）21.1% 【解析】 【分析】
(1)已知发电机的额定功率和连续工作时间，根据公式P?供的电能；
(2)已知汽油的热值和效率，根据公式??积；
(3)先计算出1小时产生的电能，已知产生的电能和机械能，二者之比就是汽油发电机将内能转化为电能的效率。 【详解】
(1)发电机能够提供的电能
W的变式，可求发电机能够提tPtW有用?100%?机?100%可求消耗的汽油体Q放?VqW电?P电t?5kW?8h?40kW?h?40度
故能够提供的电能是40度。 (2)根据P?mW，?? ，Q放?mq得，汽油机的效率 tV??则油箱的最小容积：
PtW有用?100%?机?100% Q放?Vq8.3?103W?8?3600s3V???0.0209m?20.9L 337??q0.71?10kg/m?35%?4.6?10J/kg故油箱的最小容积为20.9L。
(3)汽油发电机将内能转化为电能的效率
P机t????W电?100%Q放
P电t?100%?Vq5000W?8?3600s?100%-3333720.9?10m?0.71?10kg/m?4.6?10J/kg?21.1%则汽油发电机将内能转化为电能的效率为21.1%。
答：(1)在允许的连续运行时间内，发电机以额定功率输出，能够提供的电能是40度； (2)该汽油发电机油箱的容积至少需要20.9L； (3)汽油发电机将内能转化为电能的效率是21.1%。
8．小明给爷爷网购了一台电热足浴器，其铭牌的部分参数如图甲所示，足浴器某次正常工作时，加热功率为控制面板上发光指示灯所对应的功率，控制面板显示如图乙所示，求： (1)足浴器装入最大容量初温为21℃的水，将其加热到控制面板上显示的温度时，水所吸收℃)] 的热量是多少？[c水＝4.2×103 J/(kg·
(2)上述加热过程用时15 min，该足浴器的热效率是多少？
(3)整个加热过程中，水温降至40 ℃时，足浴器自动加热至45 ℃，水温随时间变化的图像如图丙所示，当水温第一次加热至45 ℃时，小芳开始给爷爷足浴30min，求这次足浴给水加热消耗的电能是多少？
(4)小明想了解家里电路的实际电压，于是将家里其他用电器都关闭，他观察到该足浴器在h）”的电能表转盘在10min内转了216r，则他家电高档工作时，家里标有“2 000 r/（kW·路的实际电压是多少？
【答案】(1)5.04?105J；(2)70%；(3)1.02?106J；(4)198V 【解析】 【分析】 【详解】
(1)由题意可知，足浴器装入最大容量的水后，质量是
m水??水V水?1.0?103kg/m3?5?10-3m3?5kg
水吸收的热量是
Q?c水m水?t-t0??4.2?103J/?kg?℃??5kg??45℃-21℃??5.04?105J
水吸收的热量是5.04?105J。 (2)由题意可知，该足浴器做的总功是
W总?Pt?800W?15?60s?7.2?105J
那么该足浴器的热效率是
Q5.04?105J???100%??100%?70% 5W总7.2?10J该足浴器的热效率是70%。
(3)由上述可知，水温从21℃加热到45 ℃时，温度的变化量是24℃，需要的加热时间是15 min，则水温从40℃加热到45℃时，温度的变化量是5℃，需要的加热时间是
t1?5℃?15min?3.125min 24℃由图丙可知，足浴时一个加热循环的时间是
10min?3.125min?13.125min
足浴30min内加热循环的个数是
30minn??2.3 13.125min即30min内2个循环后剩余3.75min，剩余的3.75min不需要加热，需要加热的时间是
t2?2?3.125min?6.25min
所以这次足浴给水加热的总时间是
t总?15min?6.25min?21.25min?1275s
那么这次足浴给水加热消耗的电能是
W?Pt总?800W?1275s?1.02?106J
U2(4)由P?可得，足浴器的电阻是
RU2?220V?R???60.5Ω P800W足浴器在高档工作时，电能表转盘在10min内转了216r，那么足浴器消耗的电能是
2W实?实际功率是
216r?0.108kW?h?0.108?3.6?106J?3.888?105J
2000r/kW?h3.888?105JP实?'??648W
t10?60sU2同理由P?可得，电路的实际电压是
RW实U实?PR?648W?60.5Ω?198V 实答：(1)水所吸收的热量是5.04?105J；(2)该足浴器的热效率是70%；(3)这次足浴给水加热消耗的电能是1.02?106J；(4)他家电路的实际电压是198V。
9．为了比较甲乙两种液体的吸热能力，某同学设计了以下实验： a. 在两个同样的烧杯中，分别装入等体积的甲乙两种液体 b. 用温度计分别测出甲乙两种液体的初温
c. 在两个烧杯中分别装入功率相同的电热器，且加热时间相同 d. 用温度计分别测出甲乙两种液体的末温
（1）在上述a、b、c、d四个实验步骤中， 步骤a存在错误，该步骤中错误的内容应改为_____；
（2）步骤c中“加热时间相同”是为了使甲乙两种液体__________；
（3）更正步骤a中的错误后．得到如图所示的甲乙两种液体的温度随时间变化的关系图象．若将液体甲和液体乙加热相同的时间，则液体__________温度升高得快，甲乙两种液体比热容的大小关系是c甲__________c乙．
【答案】装入等质量的甲乙两种液体 吸收的热量相同 甲 < 【解析】
2024-2024备战中考物理培优(含解析)之热学问题附答案
