Question

（2011?武汉模拟）如图1（a）是小黄家一台快速电热水壶，铭牌如图（2）．为了测量它烧水时的实际功率，小黄和父亲合作进行了如下实验：关掉家里所有用电器，将该电水壶装了0.6L、20℃的水，接入家庭电路中，闭合壶的开关，测得壶中的水从20℃上升到100℃所用的时间是3.5min．同时观察到家中电能表（见图1（b）转过的转数正好为90转（r）．请根据相关信息求：

（1）电能表上“20A”的含义是

电路中允许通过的标定电流是20A

；
（2）水壶中水吸收的热量；
（3）电热水壶加热的效率．

Answer 1

分析：（1）“20A”表示电能表的标定电流；
（2）由热量公式Q=cm△t计算吸收的热量；
（3）由电表信息可以求解消耗的电能，利用效率公式η=

Q

W

×100%计算效率．

解答：解：（1）电路中允许通过的标定电流是20A；
（2）水的质量m=ρV=1g/cm³×600cm³=600g=0.6kg
水吸收的热量Q=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×0.6kg×（100℃-20℃）=2.016×10⁵J；
（3）消耗的电能W=

90r

1500r/kW?h

=0.06kW?h=2.16×10⁵J；
电热水壶加热的效率η=

Q

W

×100%=

2.016×105J

2.16×105J

×100%=93.3%．
答：（1）电路中允许通过的标定电流是20A；
（2）水壶中水吸收的热量为2×10⁵J；
（3）电热水壶加热的效率为93.3%．

点评：本题考查电能表参数的物理意义以及效率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，解题过程中还要注意单位的换算．