Question

（2010?永春县质检）在一次课外活动中，某同学对家用电器进行了相关的观察和研究，他以一台电磁炉为观察研究对象，记录了有关数据，如下表：

观察对象	有关记录和相关活动
观察电磁炉铭牌	U额=220V    P额=1kw
观察电能表的铭牌	220V  10（40）A   50Hz  2000r/kwh
用电磁炉加热一壶水（水的质量为2kg，初温为30℃）	关闭家里其它用电器，只将电磁炉接入电路烧水观察电能表，表盘在5min内转了150r，此时用温度计测得的水温为50℃．

请你就这位同学在活动中获得的有关资料，求：
（1）加热5min水所吸收的热量；
（2）电磁炉工作5min消耗的电能；
（3）电磁炉的功率；
（4）电磁炉的效率．

Answer 1

分析：（1）知道水壶内水的质量、水的比热容、水温度的变化，利用吸热公式Q_吸=cm（t-t₀）求水吸收的热量；
（2）知道只将电磁炉接入电路烧水观察电能表，表盘在5min内转了150r，利用电能表的参数“2000r/kWh”求电磁炉工作5min消耗的电能；
（3）知道电磁炉工作5min消耗的电能，利用P=

W

t

求电磁炉的功率；
（4）电磁炉烧水的效率等于水吸收的热量与电磁炉消耗电能的比值．

解答：解：
（1）Q_吸=c_水m（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg?℃）×2kg×（50℃-30℃）
=1.68×10⁵J；
（2）电磁炉工作5min消耗的电能：
W=

150r

2000r/kW?h

=

150

2000

×3.6×10⁶J=2.7×10⁵J；
（3）电磁炉的功率：
P=

W

t

=

2.7×105J

300s

=900W；
（4）电磁炉烧水的效率：
η=

Q

W

=

1.68×105J

2.7×105J

≈62.2%．
答：（1）加热5min水所吸收的热量为1.68×10⁵J；
（2）电磁炉工作5min消耗的电能为2.7×10⁵J；
（3）电磁炉的功率为900W；
（4）电磁炉的效率为62.2%．

点评：本题是一道电学与热学的综合应用题，与生活及到了实际功率、额定电压、额定功率的理解，考查了消耗电能的计算、热量的计算、电功率的计算，对电能表参数的理解和运用是本题的关键．