现在有些住宅区使用的水表是预付费式的水表，每个用户一表一卡，凭卡用水，卡中数据输...

现在有些住宅区使用的水表是预付费式的水表，每个用户一表一卡，凭卡用水，卡中数据输入表中，水表自动开阀供水．所购水用完后自动关阀断水，用户必须重新购水，方能重新用水．如图是某水表厂生产的预付费式的IC卡水表，其主要技术参数如表所示．请根据表中的数据，回答下列问题：
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项目	FY-15E热水表	FY-20E热水表	FY-25E热水表
质量	1.4㎏	1.8㎏	2.5㎏
长度	165 mm	195 mm	225 mm
口径（DN）	15 mm	20mm	25mm
过载流量	3m³/h	5m³/h	7m³/h
常用流量	1.5m³/h	2.5m³/h	3.5m³/h
分界流量	0.12m³/h	0.2m³/h	0.3m³/h
最小流量	0.03m³/h	0.05m³/h	0.07m³/h
起动流量	≤0.010m³/h	≤0.012m³/h	≤0.017m³/h
水表性能	B级表
密封性	1.6MPa水压，15min内不泄漏
最小读数	0.0001 m³
最大读数	9999.9999 m³
用户窃水	自动关阀并提示
电源	3.6V、2.4Ah锂电池2节串联
IC卡的保密性	射频卡，一表一卡，不可复制
IC卡使用寿命	使用次数＞10万次
报警方式	剩余水量2 m³时报警，用完剩余水后关阀
静态工作电流	0.5mA
开阀或关阀时的工作电流	500mA
常用流量误差	≤2%
工作温度	温度：0℃一90℃（FY系列）
工作水压	0.1 MPa～0.6MPa
材料	铜

（1）要保证水表正常工作，水平位置相对水塔内的水面高度差的范围应是多少？（g取10N/kg）
（2）如果水表仅处在静态下，最多能使用多少天才需更换电池？水表开阀或关阀时它的电功率是多少？
（3）FY-25E型热水表在常用流量状态流出50℃的热水时，需要用多大功率、效率为80%的锅炉来加热原来温度为20℃的水？如果连续这样供热水，一昼夜至少需要烧多少煤？（煤的热值是3×10⁷J/kg）
（4）FY一15E热水表报警后，在常用流量下用水，大约还能用几小时？
（5）FY-20E水表出水口水的最大流速是多少？

（1）由表格信息可知工作水压的范围，而工作水压的大小等于大气压和水产生的压强之和，利用P=ρgh的变形式求出水平位置相对水塔内的水面高度差的范围．（2）由表格信息可知电池的容量和静态工作时的电流，根据公式I=的变形式求出电池工作的时间；由表格信息可知开阀或关阀时的工作电流以及电源，根据P=UI求出它的电功率．（3）由表格信息可知FY-25E型热水表的常用流量，根据Q=cm△t、m=ρV、效率公式求出锅炉的功率；根据煤放出的热量和水吸收的热量相等，利用Q=mq和Q=Pt得出等式即可求出一昼夜至少需要燃烧的煤．（4）由表格信息可知FY-15E型热水表的常用流量和水表报警时剩余的水量，还可使用的时间等于剩余水量和常用流量的比值．（5）由表格信息可知FY-20E型热水表的过载流量和出水口的口径，水表的最大流速等于过载流量和出水口横截面积的比值．【解析】（1）从表中可知：水表的工作水压是0.1MPa～0.6MPa，由工作水压p=ρgh+p，得h=，所以h1===0m， h2===50m，故高度差范围是0m～50m．（2）从表中可知：电池的容量为2.4Ah，静态工作电流0.5mA，所以电池工作的时间t==9600h=400天；从表中可知，水表开阀或关阀时，水表通过的电流为500mA，电源是由两节3.6V的电池串联组成，即电源两端的电压为7.2V，所以水表开阀或关阀时的电功率P=UI=7.2V×0.5A=3.6W．（3）从表中可知：FY-25E型热水表的常用流量为3.5m3/h，即该水表此时每小时流出3.5m3的水；由Q吸=cm（t-t）和Q吸=ηPt1得：锅炉的功率为 P== =≈1.53×105W．由题意可知：Q放=Q吸，根据Q放=mq和Q吸=Pt2得：一昼夜至少需要燃烧的煤： m==≈440.6kg．（4）从表中可知：FY-15E型热水表的常用流量为1.5m3/h，水表报警时，剩余水量为2m3，用完这2m3水后关阀．即t=≈1.33h．（5）从表中可知：FY-20E型热水表的过载流量为5m3/h，出水口的口径为20mm，水表的最大流速=过载流量/出水口的横截面积．即v=≈4.4m/s．答：（1）要保证水表正常工作，水平位置相对水塔内的水面高度差的范围应为0m～50m；（2）如果水表仅处在静态下，最多能使用400天才需更换电池，水表开阀或关阀时它的电功率为3.6W；（3）FY-25E型热水表在常用流量状态流出50℃的热水时，需要用1.53×105W大功率、效率为80%的锅炉来加热原来温度为20℃的水，如果连续这样供热水，一昼夜至少需要烧约为440.6kg的煤；（4）FY一15E热水表报警后，在常用流量下用水，大约还能用1.33小时；（5）FY-20E水表出水口水的最大流速约为4.44m/s．

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考点分析：

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表1是某一型号小灵通的部分资料数据．若这种小灵通在正常使用情况下，充电一次可使用7d，累计通话时间为1.2h，通话时耗电功率为平均发射功率的20倍．则：
（1）这部小灵通正常通话时的工作电流大约多大？
（2）小灵通开机但不通话时的状态称为待机．这部小灵通的待机电流大约多大？
（3）在没有充电器的情况下，可用一个电压略高于36V的直流电源为小灵通电池临时应急充电．请你设计一个方案，用图所示的直流电源给这部小灵通的电池充电，并画出充电的电路图．

尺寸（长×高×宽）	约45mm×83 mm×23.5mm
质量	约85g
发射功率	约10mW（平均）
电池	3.6V 580mA•h锂电池
充电器	输入：AC220V 50Hz 输出：DC5.2V 320mA
充电器重	约50g
充电时间	2.5h～3.5h
连续待机时间	48h～200h

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试题属性

题型：解答题
难度：中等