题目内容

“热得快”是用来插人开水瓶中烧开水的电热器，如图所示。张军设计了浮球自控开关，当水位降到一定位置时，触点开关自动断开，防止热得快被烧坏。乙图是接线盒的放大图。若空瓶的质量是1kg，装满水后的总质量为3kg，瓶子的底面积为300cm²。试求：

（1）装满水时，瓶对桌面产生多大的压强？

（2）若浮球的体积为800cm³，浮球和浮杆共重1N ，不计浮杆的体积，装满水时，开关的两个触点之间的压力是多大？

（3）若水的初温是20℃ ，在1标准大气压下，烧开这瓶水最少需要消耗多少电能（“热得快”消耗的电能有96%被水吸收）？

【答案】

10³Pa；7N；7×10⁵J

【解析】

试题分析：（1）F=mg=3kg×10N/kg=30N

P=F/S=30N/（300×10^-4 m²）=10³Pa (2分)

（2）F_浮=ρ_水gV=1.0×10³kg/m³×10N/kg×800×10^-6=8N

所以 F_压= F_浮-G=8N-1N=7N (3分)

（3）在1标准大气压下将水烧开，t=100℃

Q_吸=cm(t一t₀)=4.2×10³J/(kg·℃)×(3kg-1kg）×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J (3分)

W=Q_吸/96%=6.72×10⁵J /96%=7×10⁵J (1分)

考点：压强的大小及其计算；密度公式的应用；阿基米德原理；热量、电功的计算．

点评：本题考查质量、压力、浮力、热量、电功率的计算，关键是公式变形的灵活运用，要知道在水平面上物体对水平面的压力等于物体自身的重力．

练习册系列答案

“热得快”是用来插人开水瓶中烧开水的电热器，如图所示．张军设计了浮球自控开关，当水位降到一定位置时，触点开关自动断开，防止热得快被烧坏．乙图是接线盒的放大图．若空瓶的质量是1kg，装满水后的总质量为3kg，瓶子的底面积为300cm²．试求：
（1）装满水时，瓶对桌面产生多大的压强？
（2）若浮球的体积为800cm³，浮球和浮杆共重1N，不计浮杆的体积，装满水时，开关的两个触点之间的压力是多大？
（3）若水的初温是20℃，在1标准大气压下，烧开这瓶水最少需要消耗多少电能（“热得快”消耗的电能有96%被水吸收）？

“热得快”是用来插人开水瓶中烧开水的电热器，如图所示。张军设计了浮球自控开关，当水位降到一定位置时，触点开关自动断开，防止热得快被烧坏。乙图是接线盒的放大图。若空瓶的质量是1kg ，装满水后的总质量为3kg 。试求：
( l ）装满水时，瓶对桌面产生多大的压力？
( 2 ）若浮球的体积为80cm³，浮球和浮杆共重1N ，不计浮杆的体积，装满水时，开关的两个触点之间的压力是多大？

( 3 ）若水的初温是20℃ ，在1 标准大气压下，烧开这瓶水最少需要消耗多少电能？

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