“在跑步機上跑步鍛煉的同時,又能為家庭提供所需要的電能”,這樣的低碳行為你認為會是真的嗎?據報道:美國的一家公司已成功改造了跑步機,現在利用跑步機可以實現發電了.
(1)若跑步機發電能供給一只“220V 5W”的節能燈正常工作,則通過燈絲的電流是多少?
(2)理論上在跑步機上跑步鍛煉28min產生的電能可以將電熱飲水機中0.5kg、20℃的水加熱到40℃,求跑步機輸出的功率.
(3)如果上問中跑步機實際工作時間大于28min,分析可能的原因有哪些?(寫出兩條)
【答案】
分析:(1)節能燈正常工作時的功率和額定功率相等,根據P=UI求出通過燈絲的電流;
(2)知道水的質量和溫度的變化,根據Q=cm△t求出水所吸收的熱量即為跑步機輸出的電能,再根據P=

求出跑步機輸出的功率;
(3)跑步機的實際工作時間大于28min,說明能量有損失,可能是:跑步機的機械能沒有全部轉化為電能,可能是水吸收的熱量小于跑步機產生的電能等原因造成的.
解答:解:(1)根據P=UI可得:
節能燈正常工作時通過的電流I=

=

≈0.023A;
(2)水吸收的熱量:
Q
吸=cm△t=4.2×10
3J/(kg?℃)×0.5kg×(40℃-20℃)=4.2×10
4J,
∵電能全部用來燒水,
∴W=Q
吸=4.2×10
4J,
跑步機輸出的功率:
P=

=

=25W;
(3)跑步機實際工作時間大于28min,原因可能是:機械能不能完全轉化為電能;產生的熱量沒有完全被水吸收.
答:(1)節能燈正常工作時通過燈絲的電流約為0.023A;
(2)跑步機輸出的功率為25W;
(3)機械能不能完全轉化為電能;產生的熱量沒有完全被水吸收.
點評:由燈泡銘牌找出燈泡的額定電壓與額定功率是正確解題的前提,掌握電功率公式、熱量公式是正確解題的關鍵,解最后一問時要從能量轉化的效率方面考慮.