Question

星期天，小明根據(jù)課本中有關(guān)“綜合實踐活動”的要求與提示，對家用電器進行相關(guān)觀察和研究. 他以一只電熱水壺為觀察、研究對象，有關(guān)記錄如下表：

觀察對象	有關(guān)活動與相關(guān)記錄
觀察電熱水壺銘牌	額定電壓：220V       額定功率：1kW
觀察電能表銘牌	有關(guān)參數(shù)：220V  10（40）A  50Hz  300r/kW?h
在電熱水壺燒水時觀察電能表	關(guān)閉家里其他用電器，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)過了9r.

請你就小明在活動中獲得的有關(guān)資料，求解或提出有關(guān)問題。
（1）若不考慮溫度對電熱水壺中電熱絲電阻的影響，求電熱絲的電阻值
(2) 在電熱水壺燒水過程中，根據(jù)電能表表盤的轉(zhuǎn)動情況，求2min內(nèi)電熱水壺消耗的電能和電熱水壺的功率。
(3) 實際小明用此電熱水壺使2㎏的水的溫度從20℃升至100℃，用時15min,求水需要吸收的熱量和電熱壺的效率。（C_水＝4.2×10³J／（㎏·℃））.

Answer 1

（1）48.4Ω（2）900W（3）8.1×10⁵ J， 83%

求電熱絲的電阻，可根據(jù)公式R=U²/P進行計算，只需將表中的額定電壓和額定功率（單位kW要換算成W）代入公式即可；要求電熱水壺在2min內(nèi)消耗的電能，需要根據(jù)表中提供的這兩組數(shù)據(jù)進行計算，它們是300r/kW?h和9r，計算時用9r除以300r/kW?h即得出電熱水壺在2min內(nèi)消耗的電能；知道水的比熱、初溫、末溫、質(zhì)量，根據(jù)Q=cm△t求出水吸收的熱量．根據(jù)，求出電熱壺的效率。
（1）R=   則：R==48.4Ω（1分）
（2）W^／=×1kW·h="0.03" kW·h                              （1分）
W^／=" 0.03" kW·h ^／=1.08×10⁵ J                              （1分）
P^／= ==900W                                  （1分）                        
（3）據(jù)：Q＝Cm（t₂－t₁）
則：Q＝4.2×10³J／㎏·℃×2㎏×(100℃－20℃) ＝6.72×10⁵J（1分）
 W＝Pt=900W×15×60s=8.1×10⁵ J（1分）
=83%(1分)