题目内容
14．
小明学习了电功率的知识后，想利用家里的电能表（如图）和手表，测出一些家用电器的有关数据．（1）当家里只有一台电冰箱在正常工作时，他测出电能表1分钟转了3圈，求电冰箱在这段时间消耗的电能是多少焦耳？
（2）当电冰箱和电热水壶同时工作时，他测出电能表1分钟转33圈，求此时电热水壶的电功率是多少瓦？
（3）如果此电热水壶的热效率为70%，用此电热水壶把1kg的水由20℃加热至沸腾需要的时间是多少秒？[气压为一个标准大气压，水的比热容为4.2×103J/（kg℃）]．
分析 （1）1500r/kW•h表示用电器每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转1500圈，根据电能表转过的圈数可以求出电冰箱消耗的电能；
（2）根据电能表转过的圈数求出电冰箱和电热水壶共消耗电能，进而求出电热水壶消耗的电能，再利用功率公式求出电热水壶的电功率．
（3）由热量公式求出水吸收的热量，利用效率公式求出消耗的电能，再利用t=$\frac{W}{P}$求出需要的时间．
解答 解：
（1）电冰箱消耗的电能：
W1=$\frac{3r}{1500r/kW•h}$=0.002kW•h=7200J；
（2）电冰箱和电热水壶共消耗电能：
W=$\frac{33r}{1500r/kW•h}$=$\frac{11}{50}$kW•h=79200J
电热水壶消耗电能为
W2=W-W1=79200J-7200J=72000J；
t=1min=60s，
电热水壶的电功率：
P=$\frac{{W}_{2}}{t}$=$\frac{72000J}{60s}$=1200W；
（3）水吸收热量为
Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃-20℃）=3.36×105 J，
由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{W}_{3}}$得消耗电能：
W3=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{3.36×1{0}^{5}J}{70%}$=4.8×105 J
由P=$\frac{W}{t}$得需要时间：
t=$\frac{{W}_{3}}{P}$=$\frac{4.8×1{0}^{5}J}{1200W}$=400s．
答：（1）电冰箱在这段时间消耗的电能是7200J；
（2）此时电热水壶的电功率是1200W；
（3）用此电热水壶把1kg的水由20℃加热至沸腾需要的时间是400s．
点评 本题为电功和热量的综合计算题，考查电能、电功率、加热时间的计算，能利用好电能表的相关参数是关键．
| A． | 人的双手间（干燥）的电阻约3000Ω | |
| B． | 教室中的日光灯管的电功率为40W | |
| C． | 电视机的供电电压是220V | |
| D． | 一根摩擦过的玻璃棒所带的电荷约有1C |
小林家4月底电能表读数为2708.7kW•h，5月底电能表读数如图所示，那么5月份他家消耗了110 kW•h的电能．如果每度电收费0.56元，5月份需缴纳电费61.6元．
小明用如图所示装置研究“浮力大小与物体浸入液体深度的关系”的实验时，将一个挂在弹簧测力计下的金属圆柱体缓慢地浸入水中（水足够深），直至触底，分别记下圆柱体下表面所处的深度h、弹簧测力计相应的示数F，实验数据如下表：| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| h（cm） | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 | 16 |
| F（N） | 6.75 | 6.25 | 5.75 | 5.25 | 4.75 | 4.25 | 4.25 | 2.00 | 0 |
（2）分析表中第2次到第5次实验数据，说明了浸在液体中的物体未浸没时受到浮力大小与深度有关（填“有关/无关”）．
利用如图所示装置可以探究“什么情况下磁可以生电”，灵敏电流计和导线ab组成闭合电路，下列说法正确的是（ ）| A． | 保持磁体不动，若导线ab水平向左运动，则灵敏电流计指针不会偏转 | |
| B． | 若磁体和导线ab以同样速度水平向左运动，则灵敏电流计指针不会偏转 | |
| C． | 导线ab应选用铁丝 | |
| D． | 若导线ab斜向上运动，则灵敏电流计指针不会偏转 |