Question

15．閱讀短文，回答問題
清洗機是利用高壓水清洗車輛表面污垢的機器（如圖）．有一種無錫生產(chǎn)的CC5020型清洗機的銘牌如表所示．清洗機工作時，利用外加電力所產(chǎn)生的壓強將水從水管中壓出．其對水的壓力可用壓強與水管橫截面積之積得出，而清洗機對水所做的功就是此力所為，詳情見“信息快遞”． 

型號	CC5020	額定壓強	5×106Pa
電源	220V/50Hz	額定流量	20L/min
額定功率	2.2kW	防護等級	IP25

（1）你認為清洗機的動力設備是電動機（選填“電動機”或“熱機”），其主要原理是通電導體在磁場中要受到力的作用．
（2）清洗機正常工作時，通過清洗機的電流是10A．
（3）若清洗一輛汽車平均耗時10min，則清洗一輛汽車平均用水多少kg．
（4）需要消耗電能多少J．
（5）清洗機正常工作10min，清洗機對水做功多少J．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)工作清洗機的能量轉(zhuǎn)化分析，動力設備應是電動機；
（2）由銘牌知道清洗機的額定電壓和額定功率，利用I=$\frac{P}{U}$求清洗機正常工作時的電流；
（3）知道清洗機的額定流量，可求10min需要的水量；
（4）利用W=Pt求消耗的電能；
（5）據(jù)題目中所提示的信息：W=FL，而F=PS，可得，W=FL=PSL=PV，故帶上公式計算即可得出10min清洗機對水做 的功．

解答 解：（1）因清洗機工作時消耗電能，轉(zhuǎn)化為機械能，所以需要的動力設備是電動機，原理是通電導體在磁場中要受到力的作用而工作的．
（2）據(jù)P=UI可知，
此時正常工作時的電流是：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{2200W}{220V}$=10A；
（3）10min需要水的體積：
V=20L/min×10min=200L=0.2m³．
水的質(zhì)量為m=ρ水V=1×10³kg/m³×0.2m³=200kg；
（4）此時所消耗的電能是：W=Pt=2200W×10×60s=1.32×10⁶J；
（5）此時清洗機正常工作10min對水做功為：W=pV=5×10⁶Pa×0.02m³/min×10min=1.0×10⁶J；
答：（1）電動機；（2）10；（3）若清洗一輛汽車平均耗時10min，則清洗一輛汽車平均用水200kg；（4）需要消耗電能1.32×10⁶J；（5）清洗機正常工作10min，清洗機對水做功1.0×10⁶J．

點評 本題考查壓力單位、電流、體積、消耗電能的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，要學會從題目所給信息中找到有用的數(shù)據(jù)，解題過程中要注意單位的換算．