Question

14．如圖所示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(jìn)行了如下實驗：關(guān)掉家里所有用電器，將該電水壺裝了700g溫度為30℃的水，接入家庭電路中，閉合壺的開關(guān)，測得壺中的水從30℃上升到100℃所用的時間是4min．同時觀察到家中電能表轉(zhuǎn)過的轉(zhuǎn)數(shù)正好為100轉(zhuǎn)（r）．
請根據(jù)相關(guān)信息求：
（1）電水壺中水吸收的熱量；
（2）電水壺?zé)�水的實際功率；
（3）電水壺加熱的效率．

Answer 1

分析 （1）由熱量公式Q=cm△t求出水吸收的熱量；
（2）根據(jù)電能表的參數(shù)與電能表轉(zhuǎn)過的圈數(shù)求出電水壺消耗的電能，再功率公式求出電水壺?zé)�水時的實際功率；
（3）水吸收的熱量除以消耗的電能即為電水壺加熱的效率．

解答 解：（1）水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×0.7kg×（100℃-30℃）=2.058×10⁵J；
（2）電熱水壺消耗的電能：
W=$\frac{100r}{1500r/（kW•h）}$=$\frac{1}{15}$kW•h=$\frac{1}{15}$×3.6×10⁶J=2.4×10⁵J，
電熱水壺的實際功率：
P_實=$\frac{W}{t}$=$\frac{2.4×1{0}^{5}J}{60s×4}$=1000W；
（3）電水壺加熱的效率：
η=$\frac{Q}{W}$×100%=$\frac{2.058×1{0}^{5}J}{2.4×1{0}^{5}J}$×100%=85.75%；
答：（1）電水壺中水吸收的熱量為2.058×10⁵J；
（2）電水壺?zé)�水的實際功率為1000W；
（3）電水壺加熱的效率為85.75%．

點評 本題是一道電學(xué)與熱學(xué)的綜合應(yīng)用題，與生活相連，使學(xué)生覺得學(xué)了物理有用，注意計算時的單位變換要正確．