Question

（2009?玄武區(qū)二模）在一次課外活動中，小悅同學(xué)對家用電水壺進(jìn)行了相關(guān)的觀察和研究，并記錄了電水壺及她家電能表的有關(guān)數(shù)據(jù)，如下表：

觀察對象	有關(guān)記錄	研究活動
電水壺的銘牌	額定電壓：220V 額定功率：800W 容量：2L	（1）用點水壺加熱一壺水；（壺中裝水量：1.5kg，通電前水溫：30℃） （2）關(guān)閉家里其它用電器，只將該電水壺接入電路燒水，觀察電能表，表盤在2min內(nèi)轉(zhuǎn)了30r，此時用溫度計測得水的溫度為40℃．
電能表的銘牌	220V  10（20）A 50Hz  1200r/kW?h

請你根據(jù)小悅同學(xué)在活動中獲得的有關(guān)資料，求解在這段時間內(nèi)：
（1）水所吸收的熱量；
（2）電水壺的實際功率；
（3）電水壺?zé)�水的效率�?/div>

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分析：（1）知道水壺內(nèi)水的質(zhì)量、水的密度、水溫度的變化，利用吸熱公式求水吸收的熱量；
（2）知道只將電熱水壺接入電路燒水觀察電能表，表盤在2min內(nèi)轉(zhuǎn)了30r，利用電能表的參數(shù)“1200r/kW?h”求電熱水壺工作2min消耗的電能；利用P=

W

t

求電熱水壺的實際功率；
（3）水吸收的熱量與實際消耗的電能的比值為電熱水壺的效率．

解答：解：
（1）Q_吸=c_水m（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg?℃）×1.5kg×（40℃-30℃）
=6.3×10⁴J；
電熱水壺工作2min消耗的電能：
W=

30r

1200r/kW?h

=0.025kW?h=0.025×3.6×10⁶J=9×10⁴J，；
電熱水壺的實際功率：
P=

W

t

=

0.025kW?h

2 60 h

=0.75kW=750W，
（3）電熱水壺?zé)�水的效率�?br />η=

Q吸

W

=

6.3×104J

9×104J

=70%．
答：（1）水所吸收的熱量為6.3×10⁴J；
（2）電熱水壺的實際功率為750W；
（4）電熱水壺的效率為70%．

點評：本題是一道電學(xué)與熱學(xué)的綜合應(yīng)用題，與生活相聯(lián)系，涉及到了實際電壓、實際功率、額定電壓、額定功率、消耗電能的計算，對電能表參數(shù)的理解、電功率的計算、熱量公式的運用，屬于難題．

Answer 1

分析：（1）知道水壺內(nèi)水的質(zhì)量、水的密度、水溫度的變化，利用吸熱公式求水吸收的熱量；
（2）知道只將電熱水壺接入電路燒水觀察電能表，表盤在2min內(nèi)轉(zhuǎn)了30r，利用電能表的參數(shù)“1200r/kW?h”求電熱水壺工作2min消耗的電能；利用P=

W

t

求電熱水壺的實際功率；
（3）水吸收的熱量與實際消耗的電能的比值為電熱水壺的效率．

解答：解：
（1）Q_吸=c_水m（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg?℃）×1.5kg×（40℃-30℃）
=6.3×10⁴J；
電熱水壺工作2min消耗的電能：
W=

30r

1200r/kW?h

=0.025kW?h=0.025×3.6×10⁶J=9×10⁴J，；
電熱水壺的實際功率：
P=

W

t

=

0.025kW?h

2 60 h

=0.75kW=750W，
（3）電熱水壺?zé)�水的效率�?br />η=

Q吸

W

=

6.3×104J

9×104J

=70%．
答：（1）水所吸收的熱量為6.3×10⁴J；
（2）電熱水壺的實際功率為750W；
（4）電熱水壺的效率為70%．

點評：本題是一道電學(xué)與熱學(xué)的綜合應(yīng)用題，與生活相聯(lián)系，涉及到了實際電壓、實際功率、額定電壓、額定功率、消耗電能的計算，對電能表參數(shù)的理解、電功率的計算、熱量公式的運用，屬于難題．