Question

11．如圖甲是小明爸爸給爺爺買的保健足浴盆，圖乙是足浴盆的簡化電路圖，浴盆附帶說明書上相關(guān)參數(shù)如表，請根據(jù)這些信息完成下列問題：
（1）在足浴盆中加入5kg水，在加熱狀態(tài)下加熱了500s，水溫從20℃升高到40℃，求足浴盆的加熱效率．[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]

型號	B25
額定電壓	220V
加熱功率	1000W
電動(dòng)機(jī)功率	22W

（2）電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，主要把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，還有一部分能量在線圈中以熱量的形式散失掉．若電動(dòng)機(jī)線圈電阻為20Ω，求電動(dòng)機(jī)正常工作10min產(chǎn)生的熱量．

Answer 1

分析 （1）利用水的吸熱公式求出水吸收的熱量；根據(jù)功率公式求出消耗的電能，結(jié)合效率公式求出加熱效率；
（2）根據(jù)P=UI求出線圈中的電流，利用焦耳定律求出電動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的熱量．

解答 解：（1）水吸收的熱量：
Q₁=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×5kg×（40℃-20℃）=4.2×10⁵J
由P=$\frac{W}{t}$得加熱時(shí)消耗的電能為：
W₁=P₁t₁=1000W×500s=5×10⁵J，
加熱效率為：
η=$\frac{{Q}_{1}}{{W}_{1}}$×100%=$\frac{4.2×1{0}^{5}J}{5×1{0}^{5}J}$×100%=84%；
（2）由P=UI可得通過電動(dòng)機(jī)的電流為：
I₂=$\frac{{P}_{2}}{U}$=$\frac{22W}{220V}$=0.1A，
電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量為：
Q₂=${I}_{2}^{2}$R₂t₂=（0.1A）²×20Ω×600s=120J．
答：（1）足浴盆的加熱效率84%；
（2）電動(dòng)機(jī)正常工作10min產(chǎn)生的熱量120J．

點(diǎn)評 此題主要考查學(xué)生對于物質(zhì)吸熱、電功率和焦耳定律的理解和掌握，熟悉公式是解題關(guān)鍵．