Question

4．某微電腦電熱水壺具有溫度可控、自動(dòng)抽水等優(yōu)點(diǎn)．下表是該電熱水壺的銘牌．求：
（1）如圖所示，小電動(dòng)機(jī)將1.2L的水從桶中提升了0.5m，電動(dòng)機(jī)對(duì)水做的功至少是多少？（g取10N/kg）
（2）電熱水壺在額定電壓下工作時(shí)的電流（保留一位小數(shù)）
（3）電熱水壺正常工作時(shí)，將1.2L水從20℃加熱到100℃時(shí)，水吸收的熱量是多少？[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（4）若（3）中的加熱時(shí)間為7min，求電熱水壺的熱效率．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)密度的變形公式求出水的質(zhì)量，再根據(jù)W=Gh=mgh求出電動(dòng)機(jī)對(duì)水做的功即為最少做的功；
（2）由表中數(shù)據(jù)可以得到額定電壓、額定功率，由電功率公式P=UI可以求得電流；
（3）根據(jù)Q_吸=c_水m△t求出水吸收熱量．
（3）先根據(jù)W=Pt求出電熱水壺消耗的電能；然后根據(jù)η=$\frac{{Q}_{吸}}{{W}_{電}}$求出電熱水壺的加熱效率．

解答 解：（1）1.2L=1.2×10^-3m³，所以根據(jù)公式ρ=$\frac{m}{V}$可得，1.2L的水質(zhì)量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×1.2×10^-3m³=1.2kg，
電動(dòng)機(jī)對(duì)水做的功W=Gh=mgh=1.2kg×10N/kg×0.5m=6J；
（2）由圖知：電水壺的額定電壓為220V，額定功率為1200W，由P=UI得：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1200W}{220V}$≈5.5A；
（3）Q_吸=c_水m△t=4.2×10³J/（kg•℃）×1.2kg×（100℃-20℃）=4.032×10⁵J；
（4）電熱水壺消耗的電能：
W_電=Pt=1200W×420s=5.04×10⁵J，
熱水壺的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{W}_{電}}$×100%=$\frac{4.032×1{0}^{5}J}{5.04×1{0}^{5}J}$×100%=80%．
答：（1）電動(dòng)機(jī)對(duì)水做的功至少是6J；
（2）電熱水壺在額定電壓下工作時(shí)的電流是5.5A；
（3）水需吸收熱量是4.032×10⁵J；
（4）電熱水壺的加熱效率為80%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了功、電流、吸熱公式、電功公式以及熱效率公式的應(yīng)用，知識(shí)點(diǎn)多、聯(lián)系實(shí)際生活，屬于中考常見題型，從電熱水壺銘牌得出相關(guān)信息是本題的關(guān)鍵．