Question

19．電磁爐是一種效率較高的新型灶具．小華觀察到家中的電磁爐銘牌上標(biāo)有“220V  2000W”的字樣；家里的電能表銘牌上標(biāo)有“220V 10（40）A  1500r/kW•h”的字樣．小華單獨把電磁爐接入電路中，用它在5min內(nèi)能把1.5kg．20℃的水加熱到100℃，觀察到電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了225轉(zhuǎn)，則：
（1）電磁爐的熱效率是多少？
（2）電磁爐的實際電功率是多少？
（3）對比電磁爐的銘牌說明與第（2）問的計算結(jié)果，你發(fā)現(xiàn)什么問題？你認(rèn)為可能是什么原因？（說出一種即可）實際功率小于額定功率，可能是工作電壓低于：220V．

Answer 1

分析 （1）先根據(jù)Q_吸=cm△t求出水吸收的熱量，然后根據(jù)電能表“1500r/kW•h”的含義求出電能表表盤轉(zhuǎn)225轉(zhuǎn)消耗的電能；再根據(jù)η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$求出電磁爐的熱效率；
（2）已知電磁爐消耗的電能和所用的時間，然后根據(jù)電功率公式求出電磁爐實際電功率；
（3）電磁爐兩端的實際電壓低于額定電壓，其實際功率低于額定功率．

解答 解：（1）水吸收的熱量：Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×1.5kg×（100℃-20℃）=5.04×10⁵J；
電磁爐消耗的電能：W=$\frac{225}{1500}$kW•h=0.15kW•h=5.4×10⁵J；
電磁爐的熱效率：η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{5.04×1{0}^{5}J}{5.4×1{0}^{5}J}$×100%≈93.3%；
（2）P_實=$\frac{W}{t}$=$\frac{5.4×1{0}^{5}J}{5×60s}$=1800W；
（3）由電磁爐的銘牌可知P_額=2000W＞P_實，而電磁爐兩端的實際電壓低于額定電壓220V，所用電磁爐的實際功率小于額定功率．
答：
（1）電磁爐的熱效率是93.3%；
（2）電磁爐的實際電功率是1800W；
（3）220V．

點評 本題為電功和熱量的綜合計算，考查了熱量的計算、電能的計算、實際功率的計算，難點是根據(jù)實際找出W＞Q_吸、P_額＞P_實的原因．