Question

清洗机是利用高压水清洗车辆表面污垢的机器．有一种CC5020型清洗机的铭牌如下表所示．请回答：

型号	CC5020	额定压力	5MPa
电源	220V～/50Hz	额定流量	20L/min
额定功率	2.2kW	防护等级	IP25

（1）从物理学的角度看，铭牌中有一个物理量名称与单位不一致，请你指出并说明如何更正．
（2）清洗机正常工作时，通过清洗机的电流是______A．若清洗一辆汽车平均耗时10min，则清洗一辆汽车平均用水______m³；平均耗电______kW?h．
（3）清洗机正常工作10min，清洗机对水做多少功？
（4）该清洗机正常工作时的效率是多少？

Answer 1

解：（1）MPa是压强的单位，不是压力的单位；铭牌中的“额定压力”与单位“Mpa”不相符；
把“额定压力”改为“额定压强”，单位不变．
故答案为：额定压力与单位MPa不相符，把额定压力该为额定压强．
（2）由铭牌知：清洗机的额定功率P=2.2kW=2200W，额定电压U=220V，
则清洗机正常工作时的电流I===10A；
由铭牌知，清洗机的额定流量是20L/min，清洗一辆汽车平均耗时10min=h，
用水量V=20L/min×10min=200L=0.2m³；
清洗一辆车平均耗电W=Pt=2.2kW×h≈0.37kW?h．
故答案为：10；0.2；0.37．
（3）设恒力F作用在水上，使水移动了距离L，则F对水做的功W=FL，
而F=pS，所以W=FL=pSL=pV，清洗机正常工作10min，清洗机喷出的水的体积为V=20L/min×10min=0.2m³；
清洗机正常工作10min对水做功W=pV=5×10⁶Pa×0.2m³=1.0×10⁶J．
答：清洗机正常工作10min，清洗机对水做的功是1.0×10⁶J．
（4）清洗机10min消耗的电能W_电=Pt=2200W×600s=1.32×10⁶J，
该清洗机正常工作时的效率η=×100%=×100%≈75.76%．
答：清洗机正常工作时的效率是75.76%．
分析：（1）根据所学各物理量的单位，分析铭牌所标各物理量与所对应的单位是否相符，对不相符的加以更正．
（2）由铭牌找出清洗机的额定功率、额定电压，由功率公式的变形公式I=求出清洗机的电流；
由铭牌找出清洗机的流量，根据清洗机流量可求出10敏内的用水量；
根据清洗机的功率、工作时间，由W=Pt可求出清洗机消耗的电能．
（3）清洗机对水所做的功：W=FL，而F=PS，可得，W=FL=PSL=PV，代入数据可求出10min清洗机对水做的功．
（4）由铭牌求出清洗机的额定功率，由W=Pt可求出电流所做的功，这是总功；
清洗机对水所做的功是有用功，根据机械效率公式可求出清洗机的效率．
点评：本题考查压力单位、电流、体积、消耗电能的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，要学会从题目所给信息中找到有用的数据，解题过程中要注意单位的换算．