Question

4．某微電腦電熱水壺具有溫度可控、自動抽水等優點，如圖是該電熱水壺的銘牌．
（1）如圖所示，小電動機將質量為1.2kg的水從桶中提升了0.5m，電動機對水做的功至少是多少？（g取10N/kg）
（2）電熱水壺在額定電壓下工作時的電流（保留一位小數）？
（3）水壺正常工作時，將1.2kg水從20℃加熱到100℃時，則水需吸收熱量是多少？[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（4）若（3）中的加熱時間為7min，求電熱水壺的熱效率．

Answer 1

分析 （1）根據W=Gh=mgh求出電動機對水做的功即為最少做的功；
（2）由表中數據可以得到額定電壓、額定功率，由電功率公式P=UI可以求得電流；
（3）根據Q_吸=c_水m△t求出水吸收熱量．
（4）先根據W=Pt求出電熱水壺消耗的電能；然后根據η=$\frac{{Q}_{吸}}{{W}_{電}}$求出電熱水壺的加熱效率．

解答 解：（1）電動機對水做的功：
W=Gh=mgh=1.2kg×10N/kg×0.5m=6J；
（2）由圖知：電水壺的額定電壓為220V，額定功率為1200W，由P=UI得：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1200W}{220V}$≈5.5A；
（3）水需吸收熱量：
Q_吸=c_水m△t=4.2×10³J/（kg•℃）×1.2kg×80℃=4.032×10⁵J；
（4）電熱水壺消耗的電能：
W_電=Pt=1200W×420s=5.04×10⁵J，
熱水壺的效率：η=$\frac{{Q}_{吸}}{{W}_{電}}$×100%=$\frac{4.032×1{0}^{5}J}{5.04×1{0}^{5}J}$×100%=80%．
答：（1）電動機對水做的功至少是6J；
（2）電熱水壺在額定電壓下工作時的電流為5.5A；
（3）要將水從20℃加熱到100℃，則1.2kg的水需吸收熱量是4.032×10⁵J；
（4）若（3）中的加熱時間為7min，電熱水壺的熱效率為80%．

點評 本題考查了功、電流、吸熱公式、電功公式以及熱效率公式的應用，知識點多、聯系實際生活，屬于中考常見題型，從電熱水壺銘牌得出相關信息是本題的關鍵．