在一次课外活动中，小华同学对家里的电磁炉进行了相关的观察和研-优题课

在一次课外活动中，小华同学对家里的电磁炉进行了相关的观察和研究，并记录了电磁炉及她家电能表的有关数据，如下表所示。（水的比热容为c= 4.2×10³J/(kg·℃)。请你根据小华同学在活动中获得的有关资料，求解在这段时间内：
（1）水所吸收的热量；
（2）电磁炉的实际功率；
（3）电磁炉烧水的效率。

观察对象	有关记录	研究活动
电磁炉铭牌	U_额＝220V P_额＝1kW	①用电磁炉加热一壶水（水的质量m＝2kg，初温t₀＝30℃） ②关闭家里其它用电器。只将该电磁炉接入电路烧水，观察到电能表表盘在5min内转了150r,最后测得水的温度 t＝50℃
电能表铭牌	220V 10(40)A 50Hz 2000r/kW·h

科目物理题型计算题难度困难

知识点：电功与电能的计算电能表参数的理解与电能的求法电功率的计算热量的计算

如图是某品牌自动咖啡机及其结构示意图，其工作原理为：当盛水器内的水温升高至一定温度时，水沿导管进入盛有咖啡粉的玻璃杯中，在平衡球作用下，原来水平的平衡杆绕 $O$ 点转动，盛水器抬升。冷却一段时间后，玻璃杯中的咖啡液体又倒吸进入盛水器，咖啡冲泡完成。

（1）当密封的盛水器内水温升高到一定程度时，其内部的热水开始自动沿导管进入玻璃杯，则此时盛水器内的压强 $p_{内}$ 与外接大气压 $p_{0}$ 的大小关系为： $p_{内}$ 　 $>$ 　 $p_{0}$ 。

（2）该咖啡机的平衡球重2.4牛，盛水器自重5牛，以 $O$ 为支点，平衡球与盛水器重力的力臂之比为 $5 : 2$ ．当盛水器内的水为多少牛时，盛水器开始抬升？（写出计算过程，平衡杆和导管的质量不计）

（3）打开出水开关，使0.2千克的咖啡流入重为1牛的水杯中，若水杯底部与水平桌面的接触面积为20厘米 $^{2}$ ，则水杯对桌面的压强是多少帕？（写出计算过程， $g$ 取 $10 N / kg)$

桥式起重机在工业生产上有广泛应用。如图是某桥式起重机的示意图，水平横梁 $MN$ 架在轨道 $A$ 和 $B$ 上，电动机 $D$ 可沿横梁左右移动。横梁、电动机、挂钩、滑轮、钢索、导线的质量以及滑轮上的摩擦均不计。

（1）电动机通过滑轮组，将质量为600千克的零件，以0.4米 $/$ 秒的速度匀速吊高4米。求：电动机对零件做的功为多少焦？电动机的功率至少为多少瓦？ $(g$ 取10牛 $/$ 千克）

（2）已知横梁长度为 $L$ ，零件质量为 $m$ ，电动机吊着零件从 $M$ 点出发并开始计时，以水平速度 $v$ 匀速运动到 $N$ 点，横梁对轨道 $A$ 的压力 $F$ 与时间 $t$ 的关系式为： $F =$ 　　。

小晨以某种 $PTC$ 电阻作为发热部件，制作了一个恒温孵化箱。图甲是恒温孵化箱的电路图， $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 是两个相同的 $PTC$ 电阻，电源电压220伏。图乙为单个这种 $PTC$ 电阻与温度变化的关系图。

（1）当温度为 $40^{°} C$ 时，电路中的电流为多少安？

（2）恒温孵化箱的最大发热功率是多少瓦？

（3）当温度保持 $40^{°} C$ 不变时，恒温孵化箱的产热和散热达到了　　关系。如果仅仅从产热方面分析，当温度超过 $40^{°} C$ 时，恒温孵化箱是怎样自动实现温度下降的？　　。

绍兴市获得2015年度全省“五水共治”工作优秀市并被授予大禹鼎，“五水共治”是指治污水、防洪水、排涝水、保洪水、抓节水，还社会一个蓝天碧水，为百姓创造美好的生活环境。

修建山区水库既可以防洪水，还能发电和灌溉，其发电过程简化如图。

①水库大坝修建时，下部 $B$ 比上部 $A$ 宽的原因是　　。

②汛期时，开闸排水，水的流量是60米 $^{3} /$ 秒，每小时排水　　吨。

③汛期时，开闸排出的水冲击水轮机，使发电机组发电，若此时每秒钟释放的机械能为 $1.2 \times 10^{6}$ 焦，能量利用的效率为 $25 %$ ，该水库发电机的发电功率多大？

随着国家经济的发展，人民生活水平不断提高，越来越多的电器设备进入老百姓家中，极大地方便了人们的日常生活。次仁同学发现家中电饭煲的铭牌信息模糊不清，如下表所示，简化电路图如图（甲 $)$ 所示，当饭做好后电饭煲自动进入保温状态，他想利用在学校学到的物理知识对电饭煲进行研究。

品牌	$XXX$ 牌电饭锅
额定电压	$220 V$
加热功率	$880 W$
保温功率	$XXX$
频率	$50 Hz$

（1）根据电路图分析，开关断开时，电饭煲处于　（选填“保温”或“加热” $)$ 状态；

（2）求电饭煲保温时的电功率；　　

（3）电饭煲接通电源即开始加热， $10 \min$ 后进入保温状态。图（乙 $)$ 为次仁家的电能表，那么电能表转动100转所提供的电能可以让电饭煲正常工作多长时间？　　。