Question

如圖是小宇家新買的一臺電熱水壺的銘牌．為了測量該電熱水壺燒水時的實際功率，小宇用所學(xué)知識在家里進行了如下實驗：關(guān)掉家里所有用電器，將該電熱水壺裝滿水，接入家庭電路中，測得壺中水從25℃上升到35℃所用的時間是50s，同時觀察到家中“220V  10A（40A） 3200轉(zhuǎn)/（kW?h）”的電能表轉(zhuǎn)過了72轉(zhuǎn)．請根據(jù)相關(guān)信息解答下列問題：
（1）電熱水壺中水吸收的熱量；
（2）電熱水壺燒水時的實際功率；
（3）電熱水壺加熱的效率．

Answer 1

分析：（1）由銘牌可知電水壺的最大容積，利用密度公式變形即可求出電水壺裝滿水的質(zhì)量，再根據(jù)Q=cm△t求出水吸收的熱量；
（2）根據(jù)電能表的參數(shù)可知，每消耗1KW?h指示燈閃爍3200轉(zhuǎn)，據(jù)此求出此時電水壺消耗的電能，再利用P=Wt求出電水壺燒水時的實際功率；
（3）水吸收的熱量除以消耗的電能即為電水壺加熱的效率．

解答：解：（1）根據(jù)ρ=

m

V

可得：
電水壺裝滿水時的質(zhì)量m=ρV=1×10³kg/m³×1.5×10^-3m³=1.5kg，
水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×1.5kg×（35℃-25℃）=6.3×10⁴J，
（2）電水壺消耗的電能為：
W=

72

3200

×3.6×10⁶J=8.1×10⁴J，
電水壺燒水時的實際功率：
P_實=

W

t

=

8.1×104J

50s

=1620W；
（3）電水壺加熱的效率：
η=

Q吸

W

=

6.3×104J

8.1×104J

=84%．
答：（1）電熱水壺中水吸收的熱量為6.3×10⁴J；
（2）電熱水壺燒水時的實際功率為1620W；
（3）電熱水壺加熱的效率為84%．

點評：本題是一道電學(xué)與熱學(xué)的綜合應(yīng)用題，與生活相連，使學(xué)生覺得學(xué)了物理有用，注意計算時的單位變換要正確．