Question

2．某微電腦電熱水壺具有溫度可控、自動抽水等優(yōu)點，下表是該電熱水壺的銘牌．
（1）如圖所示，小電動機將l.2kg的水從桶中提升了0.5m，電動機對水做的功至少是多少？
（2）為了泡綠茶要將水從15℃加熱到65℃，則1.2kg的水需吸收熱量是多少？[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（3）若加熱題（2）中的水需用時263s，電熱水壺加熱效率為96%，則它的實際工作電壓是多少？

Answer 1

分析 （1）知道水的質(zhì)量，求出水的重力，利用W=Gh求出對水做的功．
（2）知道水的質(zhì)量、比熱容、初末溫度，由吸熱公式Q_吸=cm（t-t₀）可以求出水吸收的熱量；
（3）由效率公式的變形公式求出電熱水壺做的功，由電熱水壺銘牌可知，其額定電壓是220V，額定功率是1210W，由電功率的變形公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可以求出它的電阻；然后由電功率公式的變形公式求出它的實際電壓．

解答 解：
（1）水的重力G=mg=1.2kg×10N/kg=12N，
對水做的功W=Gh=12N×0.5m=6J；
（2）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×1.2kg×（65℃-15℃）=2.52×10⁵J；
（3）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$得：
電熱水壺做的功W=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{2.52×1{0}^{5}J}{96%}$=2.625×10⁵J，
電熱水壺的實際功率：
P_實=$\frac{W}{t}$=$\frac{2.625×1{0}^{5}J}{263s}$≈998W，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得電熱水壺的電阻：
R=$\frac{{U}_{額}^{2}}{{P}_{額}}$=$\frac{（220V）^{2}}{1210W}$=40Ω，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得電熱水壺的實際電壓：
U_實=$\sqrt{{P}_{實}R}$=$\sqrt{998W×40Ω}$≈200V．
答：（1）電動機對水做的功至少是6J；
（2）為了泡綠茶要將水從15℃加熱到65℃，1.2kg的水需吸收熱量是2.52×10⁵J；
（3）它的實際工作電壓是200V．

點評 本題考查了求水吸收的熱量、求電熱壺的實際電壓問題，應用吸熱公式、電功率公式及其變形公式即可正確解題．