F=

　　(G動總+FC)=

　　(2×50N+600N)=175N;

　　物體C未出水面時，滑輪組的機械效率：

　　η=

　　×100%=

　　×100%=

　　×100%=

　　×100%≈85.7%;

　　(4)因為小明的體重為500N，所以在B端最多能施加500N的拉力;根據(jù)杠桿平衡條件可知，此時物體的重力最大;

　　根據(jù)杠桿平衡條件有：FB最大×OB=FA×OA，即500N×OB=FA×OA，

　　所以FA=

　　=

　　=1000N; 將物體完全拉出水面時，由FA=

　　(G動+G物)可得，最大物重：

　　G物=4FA﹣G動=4×1000N﹣2×50N=3900N.

　　答：(1)物體C未出水面時受到的浮力為200N;

　　(2)物體C未出水面時受到繩子的拉力為600N;

　　(3)物體C未出水面時滑輪組的機械效率為85.7%;

　　(4)若小明用這個裝置將物體完全拉出水面，這個物體的最大重力是3900N.

　　【點評】此題考查浮力的計算、杠桿平衡條件的應(yīng)用、滑輪組的機械效率等多個知識點，有一定的拔難度，是一道綜合性較強的題目.

　　9.如圖是小林家里電熱水器的工作原理圖，兩根加熱管電阻相同.電熱水器功率有高、中、低三檔.當(dāng)S1斷開，S2接b時，其功率為低檔，大小為1000W.

　　(1)當(dāng)S1閉合，S2斷開時，是什么檔位?此時電路消耗的功率為多少?

　　(2)當(dāng)S1閉合，S2接a時，是什么檔位?此時電路消耗的功率為多少?

　　(3)小林選用某功率檔加熱水箱里的50L水，水溫升高40℃用了40min，求此過程電熱水器的效率.(水的比熱容c=4.2×103J/(kg•℃)

　　【分析】(1)當(dāng)S1斷開，S2接b時，兩加熱管電阻串聯(lián)，電熱水器處于低溫檔，根據(jù)電阻的串聯(lián)和P=

　　求出

　　的大小;當(dāng)S1閉合，S2接b時，電路為一根加熱管電阻的簡單電路，電路中的總電阻不是最大、也不是最小，電熱水器處于中溫檔，根據(jù)P=

　　電路消耗的功率; (2)當(dāng)S1閉合，S2接a時，加熱管電阻并聯(lián);電路中的總電阻最小，根據(jù)電阻的并聯(lián)求出電路中的總電阻，利用P=

　　求出電路消耗的功率; (3)知道水的體積，根據(jù)密度公式求出水的質(zhì)量，根據(jù)Q吸=cm△t求出水吸收的熱量，根據(jù)W=Q吸=Pt求出不計熱量損失時的加熱功率然后確定加熱檔位，再根據(jù)W=Pt求出消耗的電能，利用η=

　　×100%求出電熱水器的效率.

　　【解答】解：(1)當(dāng)S1斷開，S2接b時，兩加熱管電阻串聯(lián)，電熱水器處于低溫檔，

　　因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，

　　所以，P低=

　　=

　　=1000W，即

　　=2000W，

　　當(dāng)S1閉合，S2斷開時，電路為一根加熱管電阻的簡單電路，電熱水器處于中溫檔，

　　則P中=

　　=2000W;

　　(2)當(dāng)S1閉合，S2接a時，加熱管電阻并聯(lián)，電熱水器處于高溫檔，

　　因并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和，且兩加熱管電阻均為R，

　　所以，電路中的總電阻為

　　，則P高=

　　=2×

　　=2×2000W=4000W;

　　(3)水的體積：V=50L=0.05m3，

　　由ρ=

　　可得，水的質(zhì)量：m=ρV=1.0×103kg/m3×0.05m3=50kg，

　　則水吸收的熱量：Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×50kg×40℃=8.4×106J，

　　若效率為100%，則電熱水器消耗的電能W=Q吸=8.4×106J，

　　則電熱水器的功率P=

　　=

　　=3500W，

　　由于實際工作時效率小于100%，所以電熱水器的功率應(yīng)大于3500W;由此說明，加熱檔位為高溫檔;

　　電熱水器消耗的電能：W′=P高t=4000W×40×60s=9.6×106J，

　　此過程電熱水器的效率：

　　η=

　　×100%=

　　×100%=87.5%.

　　答：(1)當(dāng)S1閉合，S2斷開時，是中溫檔位，此時電路消耗的功率為2000W;

　　(2)當(dāng)S1閉合，S2接a時，是高溫檔位，此時電路消耗的功率為4000W;

　　(3)此過程電熱水器的效率為87.5%.

　　【點評】本題考查了電阻的串并聯(lián)和電功率公式、吸熱公式、密度公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是電熱水器的開關(guān)處于不同位置時檔位的判斷.

　　10.(2016秋•新野縣期末)小明家新安裝了一臺如圖所示的太陽能、電能兩用熱水器.平常使用太陽能，在陽光不足時，用電熱絲輔助加熱.熱水器名牌如下.

　　(1)電熱水器正常工作時，電熱絲的電阻和電流各是多少?

　　(2)太陽能熱水器貯滿水，水溫從20℃加熱到50℃時吸收了多少熱量?(1L=10﹣3m3　)

　　(3)若通過完全燃燒天然氣加熱一滿箱水，使其溫度從20℃升高到50℃時，不考慮熱量的損失，需要多少立方米天然氣?(天然氣的熱值為4.0×107J/m3)

　　(4)由于寒冷陰雨，太陽能熱水器只將水加熱到28℃，現(xiàn)要通過電熱絲將水加熱到50℃使用，需電加熱器正常工作多長時間?(設(shè)電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能)

　　【分析】(1)電熱水器正常工作時的功率和額定功率相等，根據(jù)P=UI求出正常工作時的電流，根據(jù)歐姆定律求出電熱絲的電阻;

　　(2)已知水的體積和密度，根據(jù)公式m=ρV可求水的質(zhì)量，再利用公式Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的熱量;