某热水器总共吸收100万J的热量（效率为50%）可将1.2千克的水由20度加热到多少度

（1）水吸收热量：Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（Kg•℃）×2kg×（50℃-20℃）=2.52×105J；（3）∵热水器正常工作，∴P=P额=1000W，加热6min消耗的电能：W电=Pt=1000W×6×60s=3.6×105J，热水机的效率：η=Q吸W电×...

点评：
本题考点： 热量的计算；电功与热量的综合计算．

考点点评： 本题考查了热量的计算、消耗电能的计算、效率的计算，知识点多、综合性强，能从图象中得出相关信息是本题的关键．

由铭牌可知：P=2kw=2000w，V=30L=30×10^-3m³；
（1）将该电热水器装满水，水的质量为：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×30×10^-3m³=30kg；
使水温由20℃升高到40℃，水需要吸收热量为：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×30kg×（40℃-20℃）=2.52×10⁶J；
∵热水器在额定电压下工作时效率为70%，即电热丝所产生热量的70%被水吸收
∴Q_放=
Q吸
0.7=3.6×10⁶J；
由Q_放=W=Pt得：
t=
Q放
P=
3.6×106J
2000w=1800s=30min；
（2）消耗的电能为：
W=Pt=2kw×0.5h=1kw•h．
故答案为：30min；1kw•h．

点评：
本题考点： 电功的计算；热量的计算；电功与热量的综合计算．

考点点评： 本题是一道电学与热学的综合应用题．与生活相连，使学生觉得学了物理有用，且加强了学生的节能环保的意识．计算时注意单位的统一．

（1）由电路图可知，S接2时电路为R的简单电路，S接3时R₁与R₂串联，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，由P=
U2
R可知，S接2时电路中的电阻最小，热水器的功率最大处于加热状态，
S接3时电路中的电阻最大，热水器的功率最小处于保温状态；
（2）由P=
U2
R可得，电热管的电阻：
R=
U2
PR=
(220V)2
1100W=44Ω，
保温时电路中的总电阻：
R_总=
U2
P保温=
(220V)2
100W=484Ω，
则R₀=R_总-R=484Ω-44Ω=440Ω；
（3）由P=UI可得，保温时电路中的电流：
I=
P保温
U=[100W/220V]=[5/11]A，
则保温时R的实际功率：
P_R′=I²R=（[5/11]A）²×44Ω≈9.1W；
（4）由P=[W/t]可得，在保温状态下，6min内消耗的电能：
W=P_保温t=100×10^-3kW×[6/60]h=0.01kW•h，
所以，电能表的转盘转过的转数：
n=0.01kW•h×3000R/kW•h=30R．
答：（1）S接2时热水器处于加热状态，S接3时热水器处于保温状态；
（2）R的阻值为44Ω，R₀的阻值为440Ω；
（3）保温时，R的实际功率是9.1W；
（4），在6min内电能表的转盘转过30转，热水器的保温实际功率恰好等于它保温状态下的额定功率．

点评：
本题考点： 电功率的计算．

考点点评： 本题考查了串联电路的特点和电功率公式的灵活应用，关键是电能表参数含义的理解与掌握，要注意题干中的保温功率是指保温时电路中的总功率．

（1）水的质量是m=ρV=1.0×10³kg/m³×80×10^-3m³=80 kg，
水需要吸收的热量Q=cm△t=4.2×10³J/（ kg•℃）×80 kg×（60℃-10℃）=1.68×10⁷J，
答：80L水的质量是80kg，这些水需要吸收1.68×10⁷J的热量．
（2）水的重力G=mg=80kg×10N/kg=800N，
对水做的功W=Gh=800N×12m=9.6×10³J，
答：至少需对水做9.6×10³J的功．
（3）太阳能优点：取之不尽、清洁无污染、可直接利用等等．

点评：
本题考点： 密度公式的应用；重力的计算；功的计算；热量的计算；太阳能的利用．

考点点评： 本题考查了热量公式、功的公式的运用和计算能力．要求学生要熟练掌握这些物理知识解决实际问题．

∵P=[W/t]，P=P_额=2000W=2kW，t=10min=[1/6]h，
∴该热水器在额定电压下工作10min将消耗电能为：
W=Pt=2kW×[1/6]h≈0.33kW•h．
电热水器工作时，把电能转化成热能．
故答案为；0.33；电．

点评：
本题考点： 电功的计算；能量转化的现象．

考点点评： 本题考查了电流做功公式的简单计算，关键知道用电器的铭牌参数的含义．电流通过用电器后，可以转化为其他形式的能量，本题还考查学生对电流做功本质的理解，平时要多观察、多思考．

（1）P＝
U2
R，
由公式R＝
U2
P得，
R＝
U2
P1＝
(220V)2
1100W＝ 44Ω
R+R0＝
U2
P2＝
(220V)2
100W＝484Ω；
R₀=440Ω；
（2）I＝
U
R+R0＝
220V
44Ω+440Ω＝
5
11A；
实际功率：P=（I）²R=9.09W；
答：（1）R、R₀的值为44Ω、440Ω；（2）保温时R的实际功率是9.09W．

点评：
本题考点： 实际功率；电功率的计算．

考点点评： 这道题不难，按照求实际电阻与实际功率的公式，代入数据求出就可以了．

∵ρ=[m/V]，
∴水的质量m=ρV=1×10³kg/m³×1.8×10^-3m³=1.8kg；
由热水器铭牌可知，其额定电压是220V，额定功率是1100W，
则它正常工作时的电压等于其额定电压220V，
∵P=UI，∴正常工作时的电流I=[P/U]=[1100W/220V]=5A；
∵P=[W/t]，∴消耗0.2度电需要的时间t=[W/P]=[0.2kW•h/1.1kW]=[2/11]h≈10.9min；
转化的内能E=W=0.2kW•h=0.2×3.6××10⁶J=7.2×10⁵J；
故答案为：1.8；220；5；10.9；7.2×10⁵．

点评：
本题考点： 密度公式的应用；电功率与电压、电流的关系．

考点点评： 本题考查了求水的质量、正常工作时的电压、电流、工作时间等问题，知道热水器铭牌的含义、应用密度公式、功率公式即可正确解题．

已知：V=120L=0.12m³，t₀=20℃，t=40℃，U=220V，P=2kW=2000W；
求：（1）水吸收的热量；
（2）加热时间．
（1）∵ρ=[m/V]，
∴水的质量m=ρ_水V=1×10³kg/m³×0.12m³=120kg，
水吸收的热量Q=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×120kg×（40℃-20℃）=1.008×10⁷J；
（2）由题知，电加热器消耗的电能W=Q=1.008×10⁷J，
∵P=[W/t]，
∴加热时间t=[W/P]=
1.008×107J
2000W=5040s=84min．
答：（1）水吸收的热量是1.008×10⁷J．
（2）加热时间84min．

点评：
本题考点： 电功与热量的综合计算．

考点点评： 本题难度不是很大，熟练应用密度公式的变形公式、热量公式、电功率的变形公式即可正确解题．

卫生间的灯泡与热水器并联后与输电导线的电阻串联，
∵并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，即为电阻并联时总电阻小于任何一个分电阻，
∴把热水器接通时，电路中的总电阻变小，
∵I=[U/R]，且家庭电路的总电压一定，
∴电路中的电流变大，输电线的电阻两端分得的电压变大，
∵串联电路中总电压等于各分电压之和，
∴灯泡两端的电压变小，灯泡与热水器并联部分分得的电压变小，即灯泡两端的电压变小，
∵P=
U2
R，且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，
∴灯泡变暗；
当断开热水器的开关时，电路中的总电阻变大，电路中的电流变小，输电导线分得的电压变小，灯泡两端的电压变大，实际功率变大，灯泡变亮．

点评：
本题考点： 电功率的计算；串联电路的电压规律；欧姆定律的应用；电阻的串联；电阻的并联．

考点点评： 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是把电路看成卫生间的灯泡与热水器并联后与输电导线的电阻串联，要注意灯泡的亮暗取决于实际功率的大小．

水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×80kg×60℃=2.016×10⁷J；
热水器10h产生的热量：
Q=
Q吸
η=
2.016×107J
90%=2.24×10⁷J；
电热水器的功率：
P=[W/t]=[Q/t]=
2.24×107J
10×3600s≈622W．
答：这个热水器相当于效率是90%的功率约为622W的电热水器．

点评：
本题考点： 热量的计算；电功与热量的综合计算．

考点点评： 本题考查了热量和电功率的计算，关键是根据题意得出电热水器工作的时间即10h，计算过程要注意单位的统一．

水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×80kg×（40℃-20℃）=6.72×10⁶J．
答：需要吸收的热量为6.72×10⁶J．

点评：
本题考点： 热量的计算．

考点点评： 本题考查了学生对吸热公式的掌握和运用，属于基础题目．

（1）为了防止发生触电现象，电热水器必须接地线，而2插座有接地线的插孔，因此应选择2号插座；
（2）I=
P总
U=
P1+P2
U=[2000W+640W/220V]=12A；
（3）电炉消耗的电能：W=[50/3000]kW•h=60000J．
功率P=[W/t]=[60000J/60s]=1000W．
故答案为：（1）2；有接地线．
（2）12A；
（3）1000．

点评：
本题考点： 电功率与电压、电流的关系；电能表参数的理解与电能的求法．

考点点评： 本题是一道电流与热学的综合应用题，涉及了安全用电的知识，电功、电功率的计算的分析，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．知道“3000R/kW•h”的含义是解决此题的关键．

（1）∵ρ=[m/V]，
∴热水的质量：
m_水=ρ_水V_水=1.0×10³kg/m³×20×10^-3m³=20kg，
水从热水器中吸收的热量：
Q_吸=cm（t₁-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×20kg×（40℃-20℃）=1.68×10⁶J；
（2）∵η=
Q吸
Q放×100%=70%，
∴天然气完全燃烧释放的热量：
Q_放=
Q吸
η=
1.68×106J
70%=2.4×10⁶J，
∵Q=Vq，
∴需要消耗天然气的体积：
V=
Q放
q=
2.4×106J
4×107J/m3=0.06m³．
答：（1）水从热水器中吸收的热量为1.68×10⁶J；
（2）需要消耗天然气的体积为0.06m³．

点评：
本题考点： 热量的计算；燃料的热值．

考点点评： 本题考查了密度公式、吸热公式、燃料放热公式的灵活应用，是一道较为简单的热量综合题．

（1）m=ρV=1.0×10³ kg/m³×100×10^-3 m³=100kg，
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×（70℃-20℃）
=2.1×10⁷J；
（2）∵加热器正常工作，
∴P=P_额=1.5kW，
消耗的电能：
W=Pt=1.5kW×7h=10.5kW•h=10.5×3.6×10⁶J=3.78×10⁷J，
热水器的效率：
η=
Q吸
W=
2.1×107J
3.78×107J≈55.6%．
答：（1）太阳能热水器贮满水，水温从20℃加热到70℃时需要吸收2.1×10⁷J的热量；
（2）热水器的效率为55.6%．

点评：
本题考点： 太阳能热水器中的热量计算．

考点点评： 本题考查了电功率公式、密度公式、吸热公式，考查的知识点较多、计算量大，但难度适中，是一道中档题．解本题的关键：由电热水器的铭牌得出相关信息并利用好．

Q_吸=cm△t
=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×（70℃-20℃）
=2.1×10⁷J．
故选B．

点评：
本题考点： 热量的计算．

考点点评： 本题考查了学生对吸热公式Q吸=cm△t的掌握和运用，因条件已给出，难度不大．