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，小宇用所學知識在家里進行了如下實驗：關掉家里所有用電器，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/”的電能表轉過了72轉．請根據相關信息解答下列問題：
（1）電熱水壺中水的質量；
（2）電熱水壺燒水時的實際功率；
（3）電熱水壺加熱的效率；
（4）電熱水壺的實際電壓與其額定電壓之比是多少？

Answer 1

【答案】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量；
（2）根據電能表的參數可知，每消耗1KW?h指示燈閃爍3200imp，據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）根據Q=cm△t求出水吸收的熱量，根據效率公式求出電水壺加熱的效率．
解答：解：（1）電水壺裝滿水時的質量：
m=ρV=1×10³kg/m³×1.5×10^-3m³=1.5kg；
（2）電水壺消耗的電能為：
W=×3.6×10⁶J=8.1×10⁴J，
電水壺燒水時的實際功率：
P_實===1620W；
（3）水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×1.5kg×（35℃-25℃）=6.3×10⁴J，
電水壺加熱的效率：
η===77%；
（4）因為U ²=PR
所以====；
所以=．
答：（1）電水壺中水的質量為1.5kg；
（2）電水壺燒水時的實際功率為1620W；
（3）電水壺加熱的效率為77%；
（4）電熱水壺的實際電壓與其額定電壓之比是9：10．
點評：本題是一道電學與熱學的綜合應用題，涉及到了電功率的計算，熱量的計算、效率的計算，綜合性強；與生活相連，使學生覺得學了物理有用．