Question

（2011?武漢模擬）如圖1（a）是小黃家一臺快速電熱水壺，銘牌如圖（2）．為了測量它燒水時的實際功率，小黃和父親合作進行了如下實驗：關掉家里所有用電器，將該電水壺裝了0.6L、20℃的水，接入家庭電路中，閉合壺的開關，測得壺中的水從20℃上升到100℃所用的時間是3.5min．同時觀察到家中電能表（見圖1（b）轉過的轉數正好為90轉（r）．請根據相關信息求：

（1）電能表上“20A”的含義是

電路中允許通過的標定電流是20A

；
（2）水壺中水吸收的熱量；
（3）電熱水壺加熱的效率．

Answer 1

分析：（1）“20A”表示電能表的標定電流；
（2）由熱量公式Q=cm△t計算吸收的熱量；
（3）由電表信息可以求解消耗的電能，利用效率公式η=

Q

W

×100%計算效率．

解答：解：（1）電路中允許通過的標定電流是20A；
（2）水的質量m=ρV=1g/cm³×600cm³=600g=0.6kg
水吸收的熱量Q=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×0.6kg×（100℃-20℃）=2.016×10⁵J；
（3）消耗的電能W=

90r

1500r/kW?h

=0.06kW?h=2.16×10⁵J；
電熱水壺加熱的效率η=

Q

W

×100%=

2.016×105J

2.16×105J

×100%=93.3%．
答：（1）電路中允許通過的標定電流是20A；
（2）水壺中水吸收的熱量為2×10⁵J；
（3）電熱水壺加熱的效率為93.3%．

點評：本題考查電能表參數的物理意義以及效率的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，解題過程中還要注意單位的換算．