文档介绍：综合计算题(二)
1.(电学与热学综合) 小明家新安装了一台电热水器，电热水器的铭牌如图 1甲所示。
若自来水的温度是10C,充满水后，小明将调温开关调到如图 20乙所示的位置。接通电源, 加热指示灯亮；达到设定温度时，加热指示灯熄灭。请你帮助小明回答下列问题：
贮水式电热水零
型与戈V—5 0
颜定容量
额定电压；220V
颜定压强，口. 6MPa 颜走功率；1500W
颜定频率：50HZ
防水等级工
乙
图1
(1)加热指示灯从亮到灭的过程中，热水器中的水一共吸收多少热量？
3
(2)若不考虑能量损失，从接通电源到指小灯熄火需要多少时间？ [C水= J/(kg -C)]
参考答案：：(1)加热指示灯从亮到灭的过程中，热水器中的水需吸收热量
Q =cmA t=4. 2X103J/ (kg • C) 55kgX 50c=1. 2X 107J 4 分
(2) Q = W = P t
1. 2X 107J=1500WXt
t =8000s 4 分
2.(电学综合)小华准备参加玩具赛车比赛，他想运用图 19甲所示的电路来挑选一只
能量转换效率较高的电动机。已知电池的电压为 3V且恒定不变：
(2分)为了测出电动机线圈的电阻，他先用手捏住电动机的转轴，使其不转动，短暂
闭合开关后读出电流表的读数如图 19乙所示。求该电动机线圈的电阻。
(4分)然后放手，当电动机正常转动时，又读出电流表的读数为 0. 8A。求电动机正
常转动1min消耗多少电能？电流在电机线圈里同时会产生多少热量？
(2分)电动机正常转动时输出的机械功率是多大？
(2分)请通过计算这台电动机的能量转换效率说明小华选这台电动机去参加比赛好不
好？
参考答案：2.
解(1) R=U/I = 3V/2A =1. 5 a
W=UIt=3VX0. 8Ax 60s =144J
Q=I2Rt = (0. 8A) 2X1. 5Q X60s=57. 6J
W 机械=W—Q= 144J—57. 6J=86. 4J
P 机械=W 机械/t =86. 4J/60S = 1. 44W
(4)因为刀=W机械/ W=60%
该电动机能量转换效率过低，难以取胜（算出效率得 1分，说出理由再得1分，共2分）
3.（电学与热学综合） 随着生活水平的不断提高，家用电器的逐渐普及，电热壶（如图
20）已进入千家万户。为什么当今家庭使用电热壶的数量会越来越多呢？带着这个问题， 某
课外兴趣小组利用节假日进行了家庭调查。下表是小明同学的调查结果。
表：小明同学家开水需求情况调查表 调查日期：2008年4月20日
家庭人口情况
5人
每天消耗开水数量
7瓶（2L/瓶）
获得开水的途 径
1 .电热壶（M 2,燃气烧水（） 他
当地能源价格
电价0. 50元/kWh
燃气4. 50元/m3
电热壶的规格
额定电压220V
额定功率1000W
烧心壶水所用
时间 17. 5min
容量3L
（1） （1分）根据你对电热壶的了解，你认为应该为电热壶准备哪种插座?
答：。
图20
（3分）从理论上计算，小明家要将一壶初温为 20 C的水烧开, 需要多长时间？与实际有无差别，简要说明原因。
（4分）小华的调查结果显示，她家有 4 口人，每天需 开水5瓶（2L/瓶），但她家用燃气烧水。 已知烧开一壶初温为 20c的水所用燃气量为 0. 04m3,燃气价格为4. 50元/m3, 请比较两家的烧水方法，哪家的方法更好？
（2分）电热壶在设计构造中运用了许多的物理知识，请你举
出两点。
参考答案：：（1）金属外壳的用电器应用三孔插座。 （1分）
Q=cmAt =4. 2J/（kgC） X3kgX80c= 1. 008X 106J
t=W/P = Q/P = 1. 008x 106J/1000W = 1008s=16. 8mimv17. 5min
这是由于水壶吸热，并同时向空气中散热等，所以实际需要的时间比理论上需要的时间长
（3）应比较两家相同用水量的前提下的费用
小明家每壶水耗费 0. 1kWX17. 5h/60X0. 50 元/kW h=0. 14
小华家每壶水耗费 0. 04m3X4. 50元/m3=0. 18元＞0. 145元
故小明家烧水的方法好些。因为它更经济、洁净、安全
（4）①壶身用铁（不锈钢）或铝做，利用了它们的比热容小的特点
②把手上用胶木是因为胶木的导热性