Question

2011年3月26日晚8：00-9：00，岳陽與世界眾多城市一起參與了“地球一小時”活動．活動倡議熄滅不必要的燈光，切斷電視、電腦等電器電源，小明在活動宣傳中了解到：只要電源插頭沒有拔掉，在待機狀態下，每臺電腦的功率為5.8W，每臺電視機的功率為8.2W．
（1）小明所在小區有100臺電腦和100臺電視機，若再活動中均由原來的待機狀態改為切斷電源1小時，此舉一共可節約電能多少焦耳．
（2）節約電能完全被水吸收，能使多少千克20℃的水升高到60℃？[c_水=4.2×10³J/]
（3）標有“220V  1000W”的電熱水器正常工作，將與（2）問中質量相同的水升高相同的溫度，需要100min，該電熱器的效率是多少？若用電高峰期，若此電熱器的實際電壓僅為200V，它的實際功率為多大？（電熱器的電阻恒定，結果只保留一位小數）

Answer 1

【答案】分析：（1）切斷電源是用電器不消耗電能，待機時消耗電能，利用電能的計算公式W=Pt計算出100臺電腦和100臺電視機1小時消耗的電能，就是節約的電能；
（2）水吸收的熱量等于節約的電能，再根據水的溫度變化，利用Q=Cm（t-t）的變形公式m=就可以算出水的質量；
（3）電熱器的效率等于水吸收的熱量和電熱水器正常工作100min消耗的電能的比值；根據電熱水器的銘牌信息，利用R=計算出電阻，再利用P_實=計算出電熱水器的實際功率．
解答：解：（1）100臺電腦和100臺電視機1小時消耗的電能
W=Pt=（5.8W+8.2W）×100×3600s=5.04×10⁶J．
答：一共可節約電能5.04×10⁶J．
（2）因為節約電能完全被水吸收，根據Q=Cm（t-t）的變形得
水的質量m===30kg
答：節約電能完全被水吸收，能使30kg20℃的水升高到60℃．
（3）①標有“220V  1000W”的電熱水器正常工作100min消耗的總電能
W_電能=Pt=1000W×100×60s=6×10⁶J
∴該熱水器的效率η=×100%=×100%=84%．
②“220V  1000W”表示電熱水器的額定電壓U_額=220V，額定功率P_額=1000W
∴電熱器的電阻R===48.4Ω
當實際電壓U_實=200V時
電熱器的實際功率P===826.4W
答：該電熱器的效率是84%，若用電高峰期，若此電熱器的實際電壓僅為200V，它的實際功率是826.4W．
點評：本題計算量比較大，學生如果不細心，很容易出錯，要求對其本的計算公式要掌握，尤其是公式中各字母表示的物理量以及單位．