Question

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m=2kg，初温t=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，求解或提出有关问题：
（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）请你将（3）的求解结果与这位同学在活动中的有关数据进行比较，发现了什么新问题？并解释原因．

Answer 1

分析：（1）知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式计算水吸收的热量；
（2）从表中数据“2000r/kW?h”可以知道每消耗1kW?h的电能，电能表转2000转；电磁炉工作5分钟转150r，据此求电磁炉工作5min消耗的电能；
（3）求出了电磁炉工作5min消耗的电能，利用P=

W

t

求电磁炉的电功率；
（4）将电功率的计算结果和表中额定功率比较，根据P=

U2

R

分析判断．

解答：解：（1）水吸收的热量为：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×2kg×（50℃-30℃）=1.68×10⁵J；
（2）电磁炉工作5min，电能表转150r，消耗的电能为：
W_电=

150r

2000r

×3.6×10⁶J=2.7×10⁵J；
（3）电磁炉的功率为：
P=

W

t

=

2.7×105J

5×60s

=900W；
（4）对照表中数据，P＜P_额，由P=

U2

R

可知，这是因为输电线分压，使得电磁炉两端的实际电压小于额定电压造成的．
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900W；
（4）因电磁炉的实际电压低于额定电压，实际功率小于额定功率．

点评：本题考查了热量的计算、电能（功）的计算、电功率的计算，利用好电能表参数是本题的关键．