题目内容
19．
太阳能热水器是指以太阳能作为能源进行加热的热水器，是与燃气热水器、电热水器相并列的三大热水器之一，最大优点是节能、环保、经济．但受季节和天气制约，为此人们研制了太阳能、电能两用热水器．小明家最近装了一台这样的两用热水器，如图所示，铭牌如下．求：（1）该热水器在一般光照条件下，一满箱15℃的水经白天太阳加热，温度可达45℃，此时水吸收的热量是多少？[已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]
（2）小明家所住楼房最高楼层高3m，他家住在1楼，热水器安装在6楼楼顶，那么该区的水压至少要多大，才能顺利为热水器上水？（大气压p=1.01×105Pa）
（3）如果遇到雨天，则要用电加热，并且现在实际功率仅为1kW，那么将满箱的水由15℃加热到45℃，要比正常工作时多用多长时间？（已知该台热水器所消耗的电能84%转化为水的内能）
| XX牌热水器 | |
| 型号V-55 | 额定容积100L |
| 额定电压220V | 额定频率50Hz |
| 额定功率1.5kW | 防水等级△ |
分析 （1）根据Q=cm△t计算吸收的热量；
（2）水箱的高度h=3m×6=18m，加水时需要克服水的压强和外界大气压强，因此，通过公式P=P水+P0=ρ水gh+P0计算出需要的水压．
（3）根据效率求出所需的电能，由t=$\frac{W}{P}$分别求得额定和实际的时间，从而可求出多用的时间．
解答 解：
（1）由ρ=$\frac{m}{V}$得，水的质量：
m=ρ水V=1.0×103kg/m3×100×10-3m3=100kg；
水吸收的热量：
Q吸=c水m水△t=4.2×103kg/m3×100kg×（45℃-15℃）=1.26×107J；
（2）水箱距地面高度h=6×3m=18m．
该地区的最低供水水压：
p=p水+p0=ρgh+p0=1.0×103kg/m3×10N/kg×18m+1.01×105Pa=2.81×105Pa．
（3）由P=$\frac{W}{t}$得，多用的时间：
△t=$\frac{W}{{P}_{实}}$-$\frac{W}{{P}_{额}}$=$\frac{Q}{η{P}_{实}}$-$\frac{Q}{η{P}_{额}}$=$\frac{1.26×1{0}^{7}J}{84%×1×1{0}^{3}W}$-$\frac{1.26×1{0}^{7}J}{84%×1.5×1{0}^{3}W}$=5×103s．
答：（1）水吸收的热量是1.26×107J；
（2）该区的水压至少要2.81×105Pa；
（3）要比正常工作时多用5×103s．
点评 本题是有关力和热的综合计算题目，考查了热量公式及压强、电学公式的运用和计算能力．也进一步对太阳能节约能源服务人们生活得理解．
练习册系列答案
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9．古诗词或谚语是我国传统文化的精髓，先人在创作时巧妙地借用了许多物理知识，使其作品大放异彩．下列物理知识与古诗词或谚语对应错误的是（ ）
| A． | “谁知明镜里，形影自相怜”---平面镜成像 | |
| B． | “响鼓还需重锤敲”声音的音调与振幅有关 | |
| C． | “花气袭人知冷暧”分子的无规则运动与温度有关 | |
| D． | “孤掌难鸣”---力是物体间的相互作用 |
如图所示，用同一个定滑轮先后将甲乙两个不同的物体匀速提升1m，已知G甲=10N，G乙=20N，（不计绳子重和摩擦），则所用拉力F甲＜F乙，机械效率?甲=?乙．（以上两格均选填“＞”、“＜”或“=”）
实验表明，滑动摩擦力的大小与两物体之间压力成正比，两物体之间的压力用符号N表示，为了表示压力与摩擦力之间的关系，我们引入一正比例系数μ，这个μ对于固定的两摩擦物来说是不变的，称为动摩擦因数，滑动摩擦力的大小可以用公式f=μN表示，利用如图所示的装置探究摩擦力时，木块P的质量为m，第一次将一木块P放在木板上，当将下面的木板以速度v匀速抽出时，弹簧测力计示数F1=10N，第二次在木板P上放一质量m0=1kg的重物后，也以速度v匀速水平抽出木板时，弹簧测力计示数F2=12.5N，g取10N/kg．求：
