力、热
该题型一般以生产生活中的设备为载体，从力、热、电的角度，设置并列式或递进式的问题，利用表格和铭牌提供信息，知识跨度大，综合性强，难度高.解题过程中，应结合题中条件，联系对应的物理模型，选择恰当的公式分析求解.
（2014·潍坊）小明家的电热水壶具有自动加水和加热两种功能.其装置如图所示，烧水时，先按一下加水按钮，自吸泵把水从水桶抽到壶内，当壶内水位达到规定容量时，自吸泵自动停止抽水；再按一下加热按钮，加热
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装置将对壶内的水加热，当水沸腾时，加热装置自动停止加热，已知水的比热容c水=4.2×10 J/（kg· ℃），水的
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密度ρ水=1.0×10 kg/m，g取10 N/kg，电热水壶的铭牌数据如表.
产品型号 额定电压 频率 加热功率 容量 、
BH-X22 220 V 50 Hz 1 200 W 1.2 L
（1）如果自吸泵抽水效率为60%，求自吸泵将1.2 L水提升0.5 m消耗的电能.
（2）电热水壶正常工作时，把1.2 L水从20 ℃加热到100 ℃用的时间是6 min，求电热水壶的热效率.
点拨：解题时应注意能量的转化方向.题中，自吸泵抽水，电能转化为机械能，有W电η1=W机；电热水壶烧水时，电能转化为热能，有W电η2=W热.
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奥运场馆“鸟巢”的主体钢结构质量为4.2×10 kg，靠自身的24根钢柱支撑.已知c水=4.2
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×10 J/（kg·℃），g取10 N/kg.
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（1）若每根钢柱的横截面积为1.5 m，则平均每根柱子承受的压强有多大？
若功率为1 000 kW的太阳能供电系统为“水立方”连续工作5 h，可得到多少焦耳的 电能？如果这些电能有42%转化为水的内能，可使游泳池里200 t的水温度升高多少 ℃？
爸爸买了一个水族箱，箱内装有55 cm深的水.打开装饰用照明灯后，显得水清草碧，特
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别美丽.水族箱的铭牌如表所示.求：
***牌水族箱
材质：玻璃实木
电源（AC）：220 V/50 Hz
防触电保护类型：Ⅰ
水箱内径尺寸（长×宽×高）：90 cm×40 cm×60 cm
照明灯额定功率：红30 W绿30 W
电加热棒额定功率：200 W×2
过滤泵额定功率：15 W （1）距水箱底部15 cm处的鱼受到水的压强.
（2）如果电加热棒的加热效率为90%，若将水族箱里的水由25 ℃加热到30 ℃，两只加 热棒同时加热，需要加热多长时间?（水族箱内其他物体的体积和吸热情况忽略不计） ［g取10 N／kg，ρ水=1.0×103 kg／m3，c水＝4.2×103 J／（kg·℃）］
（2014·云南）如图甲是小明同学家购买的微电脑控温电茶壶，具有自动抽水，煮水，
显示水温.控温等功能，使用十分方便.据查，该产品额定电压为220 V，额定总功率1 210 W，煮水时功率1 200 W，茶壶容量1.0 L，水的比热容c3
水=4.2×10 J/（kg·℃）.
(1)将550 ml的纯净水从桶中提升0.6 m,求电动机对水所做的功.
(2)利用“煮水档”将550 mL的水加热4 min的实验数如下表，请计算0-3 min的能量损 失.
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时间/min 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 温度/℃ 20 21 33 49 66 82 95 95 95
(3)根据表中数据在图乙中作出水被加热的“温度-时间”图像，并分析0-0.5 min温度上 升缓慢的主要原因.
小星在家用电熨斗帮助妈妈熨衣服，发现电熨斗铭牌上的某项数据模糊不清.善于动脑筋
的他很想知道铭牌上的这个数据.他关掉家中其他的用电器，单独将一只规格为“220 V 100 W”的灯泡接入电路，观察到电能表转盘在5 min内转过15 r；接着他将电灯关闭， 只将电熨斗接入电路，转盘转过同样的转数只用了1 min，g取10 N／kg，求：
产品名称：电熨斗 型号：××× 电源：220 V 50 Hz 额定功率： 底板面积：150 cm2 质量：1.5 kg
（1）电熨斗的功率.
（2）电熨斗通电6 min产生的热量.
（3）将电熨斗平放在衣服上时，对衣服产生的压强.
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小亮家新买了一个电热水壶，铭牌上标有“220 V 50 Hz 900 W”的字样，在侧面透明 小窗口上清晰地看到盛水的最大容量和最小容量为“MAX-1.0L；MIN-0.5L”.小亮对新电 热水壶很感兴趣，于是在家里做了实验.他把水倒入电热水壶至最小容量处，用温度计测 出水的初温是20 ℃，通电4 min后水烧开了（当时气压为1标准大气压）.已知c水=
4.2×103J／（kg·℃），ρ33
水=1.0×10 kg／m，g取10 N／kg.根据以上数据，求： （1）加热过程中水吸收的热量.
（2）电热水壶烧水的效率.
（3）若电热水壶盛水至最大容量时对桌面的压强等于不盛水时对桌面压强的3倍，电热 水壶的质量是多少?
（2014·无锡）有一混合动力汽车，由汽车发动机（汽油机）和电动机为驱动系统提供
动力，汽油发动机每一个工作循环活塞经历四个冲程，带动曲轴转动两圈，该汽油发动机 的最大功率是69 W，以最大功率工作时曲轴转速为5 000 r/min.活塞从气缸一端运动到 另 一端所扫过的容积为气缸排气量，气缸容积与燃烧室容积之比为压缩比，如图为气缸容 积和燃烧室容积的示意图，该车排气量是1.8 L，压缩比为10∶1，动力蓄电池额定电压 为200 V，容量（蓄电池放电电流和放电时间乘积）为150 A·h，已知该车的动能E与其 速度v的关系如下表所示. v/m·s-1 1 2 4 10 20 E/J 6.0×102 2.4×103 9.6×103 6×104 2.4×105
（1）该汽车的动力蓄电池最多可储存多少焦的电能？
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