Question

小明的爸爸從商店買回一只電磁爐，上面標(biāo)有“220V，1800W”，并贈(zèng)送一只可放在上面加熱的水壺，該水壺的質(zhì)量0.8kg，正常使用最多可盛2.5L水，底面積2dm²．
求：（1）該水壺最多可以盛多少kg的水？
（2）該水壺盛最多的水放在電磁爐上燒，水壺對(duì)電磁爐的壓強(qiáng)是多少？（電磁爐面積為4dm²）
（3）通常情況下，將一壺水從20℃加熱到沸騰需要多長(zhǎng)時(shí)間？（不計(jì)熱量損失，一個(gè)大氣壓下，g=10N/kg，水的比熱容是4.2×10³J/（kg?℃））

Answer 1

分析：（1）已知水的體積和密度，根據(jù)公式m=ρV求出水壺所裝水的最大質(zhì)量；
（2）水壺對(duì)電磁爐的壓力等于水壺和水的重力之和，根據(jù)公式p=

F

s

求出水壺對(duì)電磁爐的壓強(qiáng)；
（3）不計(jì)熱量損失時(shí)，電磁爐消耗電能產(chǎn)生的熱量和水吸收的熱量相等，根據(jù)Q=cm△t和Q=W=Pt得出等式，即可求出加熱到沸騰需要的時(shí)間．

解答：解：（1）該水壺最多可以盛水的質(zhì)量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×2.5×10^-3m³=2.5kg；
（2）水壺對(duì)電磁爐的壓強(qiáng)：
p=

F

s

=

G

s

=

(m水+m壺)g

s

=

(0.8kg+2.5kg)×10N/kg

2×10-2m2

=1650Pa；
（3）∵不計(jì)熱量損失時(shí)，電磁爐消耗電能產(chǎn)生的熱量和水吸收的熱量相等，
∴cm△t=Pt，
即4.2×10³J/（kg?℃）×2.5kg×（100℃-20℃）=1800W×t，
解得：t≈466.7s．
答：（1）該水壺最多可以盛2.5kg的水；
（2）該水壺盛最多的水放在電磁爐上燒，水壺對(duì)電磁爐的壓強(qiáng)是1650Pa；
（3）通常情況下，將一壺水從20℃加熱到沸騰需要466.7s．

點(diǎn)評(píng)：本題考查質(zhì)量、壓強(qiáng)、加熱時(shí)間的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，要知道在水平面上物體對(duì)水平面的壓力等于物體自身的重力，計(jì)算過程還要注意單位的換算．