Question

15．小明家新買了一臺(tái)電飯鍋．
（1）電飯鍋利用電流的熱效應(yīng)工作，把消耗的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．
（2）小明仔細(xì)觀察電源線插頭的三個(gè)腳，如圖所示，知道其中稍長些的腳E是把電飯鍋的金屬外殼與大地相連接，而且腳稍長一些可保證在插入插座和拔出插座時(shí)更安全，原因是插入插座時(shí)外殼先接地，拔出插座時(shí)外殼后脫離地線．
（3）小明家的電飯鍋銘牌上標(biāo)有“220 1000W”的字樣．他想知道電飯鍋的加熱效率，于是他在電飯鍋內(nèi)倒入體積為2L、溫度為20℃的水，把這些水加熱到80℃，電飯鍋正常工作了10min，求這個(gè)過程中電飯鍋的加熱效率．（水的比熱容c_水=4.2×10³/（kg•℃））

Answer 1

分析 （1）電流流過導(dǎo)體時(shí)導(dǎo)體發(fā)熱，這種現(xiàn)象是電流的熱效應(yīng)．利用這現(xiàn)象制成了電熱器，工作時(shí)消耗電能，得到內(nèi)能；
（2）三孔插座中多出的一個(gè)孔是用來接地線的；目的就是為了防止觸電；
（3）知道水的體積，根據(jù)m=ρV求出水的質(zhì)量，又知道水的比熱容和溫度的變化，根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量，利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出電飯鍋的加熱效率．

解答 解：（1）電飯鍋是利用電流的熱效應(yīng)工作的，工作時(shí)將消耗的電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能；
（2）標(biāo)有“E”字的插腳為接地線，比其它兩腳稍長一些，原因是地線插人插座時(shí)外殼先接地線，拔出插座時(shí)外殼后脫離地線；
（3）水的體積：
V=2L=2dm³=2×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可知，水的質(zhì)量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×2×10^-3m³=2kg，
水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（80℃-20℃）=5.04×10⁵J，
由P=$\frac{W}{t}$可得，電飯鍋消耗的電能：
W=Pt=1000W×10×60s=6×10⁵J，
電飯鍋的加熱效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{5.04×1{0}^{5}J}{6×1{0}^{5}J}$×100%=84%．
答：（1）熱；內(nèi)；
（2）大地；插入插座時(shí)外殼先接地，拔出插座時(shí)外殼后脫離地線；
（3）這個(gè)過程中電飯鍋的加熱效率為84%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電飯鍋的工作原理和能量的轉(zhuǎn)化以及安全用電器常識(shí)、密度公式、吸熱公式、電功公式、效率公式的應(yīng)用，計(jì)算過程要注意單位的換算．