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(2009?杜集区模拟)燃气灶是目前许多家庭普遍使用的炉具,而电磁炉则是新一代的智能炉具.为了比较它们的优劣,小明同学进行了相关调查,得到的有关数据见下表.
燃气灶 电磁炉
热效率 25% 热效率 80%
天然气热值 8.0×107J?m-3 额定功率 1000W
天然气价格 2元/m3 市电价格 0.5元/kW?h
如果小明家每天做饭、烧水所需热量为8.0×106J
(1)若这些热量靠燃气灶提供,需要燃烧多少燃气?
(2)若这些热量靠电磁炉提供,需要消耗多少焦耳的电能?
(3)若这些热量都被水吸收,能把多少质量的水从初温为20℃加热到100℃?
(4)你认为这两种炉具各有什么优缺点?
分析:(1)知道水吸收的热量和燃气灶的效率,利用效率公式求天然气燃烧放出的热量,再根据燃料燃烧放热公式求需要燃气的体积;
(2)知道水吸收的热量和电磁炉的热效率,利用效率公式求需要消耗的电能;
(3)已知吸收的热量,根据公式Q=cm△t可求水的质量;
(4)从节能、经济、环保、热效率等方面分析.
解答:解:(1)∵燃气灶的热效率:
η1=
Q
Q
=25%;
∴燃气燃烧释放的热量:
Q=
Q
η1
=
106J
25%
=3.2×107J,
所需燃气:
V=
Q
q
=
3.2×107J
107J/m3
=0.4m3
答:若这些热量靠燃气灶提供,需要燃烧0.4m3 燃气;
(2)∵电磁炉的热效率为80%,
∴W=
Q
η2
=
106J
80%
=1×107J;
答:若这些热量靠电磁炉提供,需要消耗1×107J电能;
(3)水的质量m=
Q
c△t
=
106J
4.2×103J/(kg?℃)×(100℃-20℃)
=23.8kg;
答:若这些热量都被水吸收,能把23.8kg的水从初温为20℃加热到100℃;
(4)使用燃气灶较为经济(省钱),但热效率太低且对环境有污染;使用电磁炉价格相对较贵,但节能(热效率高)、环保且卫生.
点评:本题是一道电学与热学的综合应用题,与实际生活相联系,使学生觉得学了物理有用,从数据表格中得到相关信息是本题的关键.
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(2009?杜集区模拟)某型号电动自行车的主要技术参数如右表所示.该车以最高车速行驶1.5h,其消耗的电能不超过
0.6
0.6
  kW?h.

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(2009?杜集区模拟)直流电动机提升重物,电压为110V且保持不变,电路中的电流为5A,质量为50Kg的重物在电动机的带动下以0.9m/s的速度匀速上升,各处摩擦不计,请计算:
(1)电动机的耗电功率;
(2)电动机的机械功率:
(3)电动机的发热功率;
(4)电动机的机械效率;
(5)电动机线圈的电阻.

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(2009?苏州模拟)如图是研究改变物体内能方式的实验装置.当快速向下压活塞的过程中,筒内空气的内能
增加
增加
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做功
做功
方式改变气体的内能.

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(2009?苏州模拟)为了探究物质的特性,甲、乙两只完全相同的烧杯中分别放入100g和200g的温水,实验时,让它们自然冷却,并利用温度计和计时器测量随时间变化情况(设每分钟放出的热量相等),如下表所示:
表一,其中m=100g
时间/min 0 2 4 6 8 10 12 14 16
温度/℃ 36 35 34 33 32 31 30 30 30
降低温度/℃ 0 1 2 3 4 5 6 6 6
表二,其中m=200g
时间/min 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36
温度/℃ 36 35 34 33 32 31 30 29 28 29
降低温度/℃ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 7
(1)分析比较表一(或表二)中第一行和第三行的数据及相关条件,可得出初步结论是
同种物质在质量相等时,放出的热量与降低的温度成正比
同种物质在质量相等时,放出的热量与降低的温度成正比

(2)分析比较表一和表二中第一行和第三行的数据及相关条件,可得出的初步结论是
同种物质在降低相同的温度时,放出的热量与物质的质量成正比
同种物质在降低相同的温度时,放出的热量与物质的质量成正比

(3)进一步综合分析比较表一和表二中数据及相关条件,还可得出的初步结论是
同种物质放出的热量与物质质量和降低的温度的乘积的比值是相等的
同种物质放出的热量与物质质量和降低的温度的乘积的比值是相等的

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