Question

在一次課外活動中，小華同學對家里的電磁爐進行了相關的觀察和研究，并記錄了電磁爐及她家電能表的有關數據，如下表所示：

觀察對象	有關記錄	研究活動
電磁爐 銘牌	U額＝220V P額＝1kW	①用電磁爐加熱一壺水（水的質量m＝2kg，初溫t0＝30℃） ②關閉家里其它用電器．只將該電磁爐接入電路燒水，觀察到電能表表盤在5min內轉了150r,最后測得水的溫度 t＝50℃
電能表 銘牌	220V           10（40）A[ 50Hz  2000r/kW·h[

請你根據小華同學在活動中獲得的有關資料，求解在這段時間內：

（1）水所吸收的熱量；【水的比熱容c_水=4.2×10³J/（kg·℃）】

（2）電磁爐的實際功率；

（3）對比電磁爐的銘牌說明與第（2）問的計算結果，你發現什么問題？你認為可能是什么原因？（說出一種即可）

（4）電磁爐燒水的效率．

 

Answer 1

【答案】

（1）1.68×10⁵J（2）900W（3）電壓小于額定電壓造成的（4）62.2%

【解析】

試題分析：（1）水吸收的熱量為：

Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×2kg×（50℃﹣30℃）=1.68×10⁵J；

（2）電磁爐工作5min，電能表轉150r，消耗的電能為：

W=×3.6×10⁶J=2.7×10⁵J；

電磁爐的功率為：

P===900W；

（3）對照表中數據，P＜P_額，由P=可知，這是因為輸電線分壓，使得電磁爐兩端的實際電壓小于額定電壓造成的；

（4）電磁爐燒水的效率：

η==≈62.2%．

考點：電功與熱量的綜合計算；熱量的計算；電功率的計算；實際功率．

點評：本題是一道電學與熱學的綜合應用題，考查了消耗電能的計算、熱量的計算、電功率的計算，對電能表參數的理解和運用是本題的關鍵．