李佳同学家里的电热饮水机有加热和保温两种状态，这两种状态轮流工作，完全由温控开关S
自动控制：当胆内水的温度被加热到90℃时，加热状态就停止而进入保温状态；当胆内水的温度降到60℃时，加热状态就启动．如图是该饮水机的电路原理图．李佳同学通过观察还发现：当胆内装有1kg水时，饮水机的加热状态每次只启动5min就停止．问：
（1）温控开关S
在何种状态（断开或闭合）时，饮水机处在保温状态？这时饮水机的电功率是多少？
（2）在加热状态中，饮水机把电能转化为水的内能的效率是多少？[已知水的比热容为4.2×10
3J/]
（3）饮水机在工作时，电阻丝热得把水烧开，而与其相连接的导线却几乎不热，请你运用所学的物理知识解释这个现象．
考点分析：
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一天，小明妈妈要用电吹风机时，发现家里的电吹风只能吹冷风不能吹热风．经检查，原来是机内的电热丝已经烧坏了．小明想用一根阻值相同的电热丝来替换，为此：
（1）他从铭牌上查到电吹风机的额定功率为600W；又认真研究了电吹风机的电路（如图），弄清了当选择开关放在“冷”时，就把______连入了电路，当选择开关放到“热”时，就把______连入了电路．
（2）小明关掉家中的所有用电器，只打开电吹风机，观测出家中的电能表2min内转了20转．结合电能表铭牌上的“3000r/kW•h“字样，他求出了吹风机吹冷风时的功率为______W．
（3）在上述基础上，小明算出了应选配的电热丝的阻值，修好了电吹风机．他为自己能运用所学知识解决实际问题而感到高兴．请你写出电热丝阻值的计算过程．
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超高压水切割又称“水刀”，它是将普通水经过多级增压后，通过一个极细的喷嘴喷出一道高速”水箭”，对切割表面产生10
8～10
9Pa的压强．工业上常用来切割大理石、钢板等坚硬物体．下表是某高压水切割机技术参数：
| 型号 | 压强
（MPa） | 喷嘴横截面积（m2） | 排量
（L/min） | 油泵电机功率 （kw） | 换向
方式 | 电源
（V） |
| 2230 | 300 | 5×10-8 | 2.7 | 22.5 | 电子 | 380 |
提示：①表中“排量2.7L/min”表示每分钟从喷嘴中喷出水2.7升．
②1MPa=10
6Pa，1L=1×10
-3m
3．
请回答：
（1）“水刀”有纯水切割和加磨料切割（磨料为密度大于水的石英砂、金刚砂）两种．高速水流能切割坚硬物体是因为高速水流具有较大的______（填一种能量名称），加入磨料后切割能力大大提高了，这是因为______．
（2）若不考虑水从喷嘴喷出后横截面积的变化，高压水流对切割面的压力为多大？
（3）高压水切割机的切割效率是多少？
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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，小明同学查询了煤气灶和电磁炉的有关数据、天然气的热值以及当地（吉安）的气价和电价，得到的有关数据见下表：
如果小明家每天做饭、烧水所需热量为8.0×10
6J．
（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，需要消耗多少电能？
（3）使用燃气灶和使用电磁炉，哪种更经济？为什么？
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太阳能热水器被广泛应用于现代生活．
（1）如图为某同学家中新安装的一台容积为100L的太阳能热水器，储水箱距他家水龙头的高度为12m．则要把储水箱中的水注满，需对这些水做多少功？（ρ
水=1.0×10
3kg/m
3）
（2）该热水器的说明书中介绍，真空管热水器可以把90%的太阳能转化为水的内能，真有这么高的效率吗？该同学从温度传感器读取早晨水的初温为t
，傍晚水的末温为t，同时从太阳能手册中查到，在地球表面，晴天时垂直于阳光的表面接收到的热辐射为R[J][（即每平方米受光面积上1s内接收太阳能），他还需要测量哪些物理量，就可估测出这台热水器的光热转化效率？写出效率η的表达式．（用代表物理量的字母表示，不需要计算具体数据和推导过程．水的比热容为c
水）．
（3）储水箱安装在热水器的顶部，这是为什么？
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迄今为止，长江内河最大吨位的船舶-“天和666”万吨级多用途散集两用船（如图所示），是按湖北省推进长江干线船型标准化要求设计的川江标准船型，总长110m，型深7.2m，深宽24.8m，吃水6.6m，满载排水量（即轮船满载货物时排开的水的质量）1.2×10
4t，可装载480个标准集装箱，配员14人．
（1）满载时船和货物总重多大？
（2）当船在江边靠岸时，逆水好还是顺水好？为什么？
（3）当船从长江驶入大海后，排水量如何变化？为什么？
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