Question

電磁爐是一種新型灶具，下列是小程同學(xué)在探究活動中獲得的電磁爐及他家電能表的有關(guān)數(shù)據(jù)資料：

觀察對象	有關(guān)記錄	研究活動
電磁爐的銘牌	U額=220V  P額=1kW	①水的質(zhì)量2.5kg，初溫30℃； ②關(guān)閉家里其他用電器，只將該電磁爐接入電路燒水，觀察電能表，表盤在5min內(nèi)轉(zhuǎn)了150r，此時用溫度計(jì)測得水的溫度為50℃．
電能表的銘牌	220V  10（40）A 50Hz 2000r/kW?h

請你根據(jù)小程同學(xué)在活動中獲得的有關(guān)資料及數(shù)據(jù)，求：
（1）電磁爐的實(shí)際功率；   
（2）電磁爐燒水的效率．

Answer 1

分析：（1）電能表上標(biāo)有“2000r/kw?h，可求電能表的鋁盤轉(zhuǎn)150轉(zhuǎn)消耗的電能，根據(jù)公式P=

W

t

可求電磁爐的實(shí)際功率；
（2）知道水壺內(nèi)水的質(zhì)量、水的比熱容、水溫度的變化，利用吸熱公式Q_吸=cm（t-t₀）求水吸收的熱量，電磁爐燒水的效率等于水吸收的熱量與電磁爐消耗電能的比值．

解答：解：（1）電磁爐5min消耗的電能：
W=

150

2000

×3.6×10⁶J=2.7×10⁵J，
電磁爐的實(shí)際功率：
P=

W

t

=

2.7×105J

5×60s

=900W；
（2）水吸收的熱量：
Q_吸=c_水m（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×2.5kg×（50℃-30℃）=2.1×10⁵J，
電磁爐燒水的效率：
η=

Q吸

W

=

2.1×105J

2.7×105J

≈77.8%．
答：（1）電磁爐的實(shí)際功率900W；
（2）電磁爐燒水的效率77.8%．

點(diǎn)評：本題是一道電學(xué)與熱學(xué)的綜合應(yīng)用題，涉及到了實(shí)際功率、額定電壓、額定功率的理解，考查了消耗電能的計(jì)算、熱量的計(jì)算、電功率的計(jì)算，對電能表參數(shù)的理解和運(yùn)用是本題的關(guān)鍵．