Question

12．在一次課外活動(dòng)中，某同學(xué)對(duì)家用電器進(jìn)行了相關(guān)的觀察和研究，他以一臺(tái)電磁爐為觀察研究對(duì)象，記錄了有關(guān)數(shù)據(jù)，如下表：

觀察對(duì)象	有關(guān)記錄和相關(guān)活動(dòng)
觀察電磁爐銘牌	U額=220V    P額=1kW
觀察電能表的銘牌	220V  10（40）A   50Hz  2000r/kW•h
用電磁爐加熱一壺水 （水的質(zhì)量m=2kg，初溫t=30℃）	關(guān)閉家里其它用電器，只將電磁爐接入電路燒水觀察電能表，表盤(pán)在5min內(nèi)轉(zhuǎn)了150r，此時(shí)用溫度計(jì)測(cè)得的水溫為50℃．

請(qǐng)你就這位同學(xué)在活動(dòng)中獲得的有關(guān)資料，求解或提出有關(guān)問(wèn)題：
（1）加熱5min，水所吸收的熱量；
（2）電磁爐工作5min消耗的電能；
（3）電磁爐的功率．
（4）請(qǐng)你將求解結(jié)果與表中的額定功率進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)了什么問(wèn)題？解釋產(chǎn)生此問(wèn)題的原因可能是什么？

Answer 1

分析 （1）從表格數(shù)據(jù)知道壺內(nèi)水的質(zhì)量和初溫、末溫，根據(jù)Q_吸=cm△t求出水吸收的熱量；
（2）知道電能表的參數(shù)“2000r/kW•h”，即消耗1kW•h電能轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)2000轉(zhuǎn)，已知現(xiàn)在轉(zhuǎn)了150轉(zhuǎn)，可求此時(shí)消耗的電能；
（3）根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出電磁爐的功率；
（4）電磁爐兩端的實(shí)際電壓低于額定電壓時(shí)，其實(shí)際功率低于額定功率．

解答 解：（1）水所吸收的熱量為：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（50℃-30℃）=1.68×10⁵J；
（2）電磁爐工作5min消耗的電能：
W=$\frac{150r}{2000r/kW•h}$=0.075kW•h=0.075×3.6×10⁶J=2.7×10⁵J；
（3）電磁爐的功率為：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{2.7×1{0}^{5}J}{5×60s}$=900W；
（4）由電磁爐的銘牌數(shù)據(jù)可知，P_額=1000W＞P_實(shí)，原因可能是輸電線分壓，電磁爐兩端的實(shí)際電壓小于額定電壓．
答：（1）加熱5min，水吸收的熱量是1.68×10⁵J；
（2）電磁爐工作5min消耗的電能是2.7×10⁵J；
（3）電磁爐的功率是900W；
（4）電磁爐的實(shí)際功率小于額定功率，可能是因?yàn)檩旊娋�分壓，電磁爐兩端的實(shí)際電壓小于額定電壓．

點(diǎn)評(píng) 本題為電熱綜合計(jì)算題，考查了吸收熱量的計(jì)算、電能的計(jì)算、實(shí)際功率的計(jì)算，難點(diǎn)是結(jié)合實(shí)際情況找出P_實(shí)＜P_額的原因．