Question

“熱得快”是一種插在保溫瓶中燒開水的家用電器，你利用課內(nèi)學(xué)過的儀器，設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)定“220V 1000W”“熱得快”的熱效率的方案，要求：
（1）寫出所需器材、測(cè)量步驟及操作中為了減小誤差而需注意的事項(xiàng)；
（2）用字母代表物理量，寫計(jì)算“熱得快”熱效率的公式．（設(shè)測(cè)量時(shí)照明電路電壓為220伏）

Answer 1

分析：要解決此題，需要知道“熱得快”的熱效率是熱得快有效利用的熱量與所消耗電能的比值．
有效利用的熱量是水吸收的熱量，要掌握熱量的計(jì)算公式Q=cm△t，同時(shí)要知道消耗的電能的計(jì)算公式W=Pt．根據(jù)所需測(cè)量的物理量選擇合適的工具．
根據(jù)熱效率的概念得出熱效率的計(jì)算公式．

解答：解：（1）需要用熱得快加熱水，所以要用到水，為了減少熱量的散熱損失，需要用到保溫瓶．根據(jù)公式Q=cm△t，要用溫度計(jì)測(cè)量溫度，用天平測(cè)量水的質(zhì)量．
根據(jù)公式W=Pt，還要用手表測(cè)量加熱所用的時(shí)間．
用到器材：水、保溫瓶、濕度計(jì)、手表．
測(cè)量步驟：①用天平測(cè)出一質(zhì)量為m的水，裝入保溫瓶；
②用溫度計(jì)測(cè)出水的初溫t₀；
③開始加熱，同時(shí)計(jì)時(shí)；
④經(jīng)過一定時(shí)間t₁后，測(cè)出水的末溫t；
⑤利用效率的公式代入數(shù)據(jù)求出“熱的快”的效率．
注意事項(xiàng)：①水量要適中，不可過少否則會(huì)損壞熱得得快，也不可過滿，否則加熱后，水會(huì)溢出，造成較大誤差；
②水不能加熱到沸騰，因?yàn)樗�沸騰時(shí)溫度不變，仍要吸熱，而由Q=cm△t公式計(jì)算的熱量并不包括水沸騰所吸熱量，這樣會(huì)造成較大誤差．
（2）由熱效率的概念得：η=

Q

W

=

cm△t

Pt1

=

cm(t-t0)

Pt1

．

點(diǎn)評(píng)：此題通過讓學(xué)生設(shè)計(jì)測(cè)量熱得快熱效率的實(shí)驗(yàn)，考查了學(xué)生對(duì)熱效率的理解，同時(shí)考查了學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力．考查了熱量的計(jì)算公式和電能的計(jì)算公式．