Question

“在跑步機上跑步鍛煉，又能為干家務活的媽媽帶來一片光明”，這樣的好事你認為是真的嗎？據報道：美國一家公司成功改造了跑步機，利用跑步機可以實現發電．
（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）若把跑步機產生的電能提供給電熱飲水機，且電能全部用來燒水，要使0.5kg水從20℃升高到40℃時，需要跑步機工作28min，求跑步機的電功率．
（3）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）

Answer 1

解：（1）通過燈絲的電流I==≈0.02A；
答：通過燈絲的電流是0.02A．
（2）水吸收的熱量Q_吸=cm（t₂-t₁）
=4.2×10³ J/（kg?℃）×0.5kg×（40℃-20℃）=4.2×10⁴J，
跑步機消耗的電能轉化為水的內能，有W=Q_吸=4.2×10⁴J，
步機工作時間t=28min=1680s，
跑步機的電功率P===25W；
答：跑步機的電功率是25W．
（3）跑步機實際工作時間大于28min，原因可能是：
1、跑步時的機械能不可能全部轉化為電能；2、水吸收的熱量小于跑步機消耗的電能；
故答案為：1、跑步時的機械能不可能全部轉化為電能；2、水吸收的熱量小于跑步機消耗的電能．
分析：（1）由節能燈的銘牌找出其額定電壓與額定功率，由功率的變形公式I=可以求出通過燈絲的電流；
（2）由熱量公式Q=cm△t可以求出水所吸收的熱量，然后由功率的定義式P=求出跑步機的電功率；
（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．
點評：本題考查了求流過燈絲的電流、求跑步機的電功率等問題，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；掌握功率的變形公式、熱量公式及功率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．