Question

10．如圖1是嘯宇家新買的一臺快速電水壺，這臺電水壺的銘牌如圖2．將該電水壺裝滿水，接入220V的家庭電路中，測得壺中水從25℃上升到35℃所用的時間是50s，〔c_水=4.2×10³J/（kg•℃）〕．求：

（1）電水壺的電阻．
（2）電水壺實際燒水時消耗的電能；
（3）電水壺加熱的效率．

Answer 1

分析 （1）由電水壺可知其額定電壓和額定功率，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$計算電水壺的電阻；
（2）根據(jù)W=Pt計算電水壺實際燒水時消耗的電能；
（3）根據(jù)Q_吸=cm△t計算水吸熱，根據(jù)η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$電水壺加熱的效率．

解答 解：
（1）由圖2知電水壺的額定電壓和額定功率，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得電水壺的電阻：
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（220V）^{2}}{2000W}$=24.2Ω；
（2）電水壺接入220V的家庭電路中正常工作，
消耗電能：W=Pt=2000W×50s=10⁵J；
（3）電水壺裝滿水時水的質(zhì)量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×1.8×10^-3m³=1.8kg；
水吸熱：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×1.8kg×（35℃-25℃）=7.56×10⁴J，
電水壺加熱的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{7.56×1{0}^{4}J}{1{0}^{5}J}$×100%=84%．
答：（1）電水壺的電阻為24.2Ω．
（2）電水壺實際燒水時消耗的電能為10⁵J；
（3）電水壺加熱的效率為84%．

點評 本題是一道電學(xué)與熱學(xué)的綜合應(yīng)用題，涉及到了電功率的計算，熱量的計算、效率的計算，綜合性強(qiáng)；與生活相連，使學(xué)生覺得學(xué)了物理有用．