Question

一家庭用電飯鍋的銘牌如圖所示，他家的電能表表盤上標有“220V 10A”、“3000r/kw．h”，小華利用電飯鍋、電能表、手表、溫度計等器材進行了以下觀察實驗活動，請你幫助他解決以下問題：
（1）斷開家里其它用電器，只將電飯鍋接入電路燒水，觀察電能表表盤5min鐘內轉了243r，電飯鍋消耗的電能為多少？
（2）在這5min內，質量為2kg水的溫度升高了30℃，電飯鍋加熱水時實際功率為多少？是否正常工作？（不考慮溫度對電阻的影響）
（3）加熱水的過程中，電飯鍋的效率為多少？C_水=4.2×10³ J/（kg?℃）

Answer 1

分析：（1）已知電能表轉盤的轉動速度和實際轉動的圈數，利用比例式可以得到電飯鍋消耗的電能；
（2）已知消耗的電能和加熱時間，利用P=

W

t

得到實際功率；用電器的工作狀態決定于實際功率：只有實際功率等于額定功率，才能正常工作；
（3）已知水的質量、比熱和升高的溫度，利用Q=cm△t得到水吸收的熱量；水吸收的熱量與電飯鍋消耗電能之比就是電飯鍋的效率．

解答：解：（1）設電飯鍋消耗的電能為W，根據題意得

3000r

1kW?h

=

243r

W

解之：W=0.081kW?h；
（2）電飯鍋的實際功率為P_實=

W

t

=

0.081kW?h

5 60 h

=0.972kW=972W；
因為實際功率小于額定功率，所以電飯鍋不能正常工作；
（3）水吸收的熱量為Q=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×2kg×30℃=2.52×10⁵J．
電飯鍋消耗的電能為W=0.081kW?h=2.916×10⁵J
電飯鍋的效率為η=

W

Q

×100%=

2.52×105J

2.916×105J

×100%=86.4%．
答：（1）電飯鍋消耗的電能為0.081kW?h；
（2）電飯鍋的實際功率為972W，不能正常工作；
（3）電飯鍋的效率為86.4%．

點評：此題考查了電能表參數的應用、實際功率的計算、用電器工作狀態的影響因素以及熱量的計算和能量轉化效率的計算，綜合性較強，需要熟練的掌握公式及其變形．