Question

圖1是小黃家一臺快速電熱水壺，銘牌如左下表．為了測量它燒水時的實際功率，小黃和父親合作進行了如下實驗：關掉家里所有用電器，將該電水壺裝了0.5L、20℃的水，接入家庭電路中，閉合壺的開關，測得壺中的水從20℃上升到100℃所用的時間是7min．同時觀察到家中電能表（見圖2（b）轉過的轉數(shù)正好為175轉（r）．
請根據(jù)相關信息求：
（1）電熱水壺中水的質(zhì)量；
（2）電熱水壺中水吸收的熱量；
（3）電熱水壺燒水的實際功率；
（4）電熱水壺加熱的效率．

Answer 1

分析：由公式m=ρV計算出水的質(zhì)量，由熱量公式Q=cm（t-t₀）計算吸收的熱量，由電表信息可以求解消耗的電能，再利用效率公式η=

Q

W

×100%計算效率．

解答：解：（1）∵0.5L=0.5dm³=500cm³，所以水的質(zhì)量m=ρV=1g/cm³×500cm³=500g=0.5kg；
（2）水吸收的熱量Q=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×0.5kg×（100℃-20℃）=168000J；
（3）消耗的電能W=

175r

1500r/kW?h

=0.117KW?h=420000J；
電水壺燒水的實際功率P=

W

t

=

0.117kW?h

7 60 h

=1kW；
（4）電熱水壺加熱的效率η=

Q

W

×100%=

168000J

420000J

×100%=40%．
答：（1）電水壺中水的質(zhì)量是0.5kg；
（2）電水壺中水吸收的熱量是168000J；
（3）電水壺燒水的實際功率是1kW；
（4）電熱水壺加熱的效率是40%．

點評：本題是一道電學與熱學的綜合應用題，與生活相連，使學生覺得學了物理有用，注意計算時的單位變換要正確．