题目内容
在物理实践活动中，小明探究一个电热杯正常工作时烧水的效率．下表是记录的实验数据．| 时间（min） | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | |
| 水温（℃） | 8 | 11 | 16 | 22 | 30 | 38 | 48 | 58 | 67 | 76 | 86 | 95 | 95 |
（1）在整个加热过程中，每分钟电热杯内水温升高的值是否相同？
（2）O-5min和5-10min内水吸收的热量分别为Q1和Q2，电热杯在这两段时间内产生的热量均为Q，烧水的效率分别为η1和η2．请比较Q1、Q2以及η1、η2的大小．
（3）要测出某一段时间内电热杯烧水的效率值，除表格内的数据外，还应知道哪些物理量值？
（4）小明发现这个电热杯烧水的效率总是小于1，这是为什么？
【答案】分析：（1）分析表中数据，得出每分钟电热杯内水温升高的值是否相同；
（2）由表中数据知道O-5min水温度升高30℃，在5-10min内水温度升高48℃，由Q吸=cm△t可知，水吸收的热量（有用能量）Q1＜Q2，又知道电热杯在这两段时间内产生的热量（总能量）相同，根据效率公式得出η1、η2的大小关系；
（3）要计算电热杯烧水的热效率，需要求出水吸收的热量，还要知道水的质量；需要求出消耗的电能，还要知道电热水杯的电功率；
（4）电热水杯工作时消耗的电能并没有全部被水吸收，总有一部分热量损耗，所以电热杯烧水的效率总是小于1．
解答：解：（1）由表中数据可知，每分钟电热杯内水温升高的值不相同；
（2）由表中数据知道O-5min水温度升高△t1=30℃，在5-10min内水温度升高△t2=48℃，
∵Q吸=cm△t，可知，△t1＜△t2，
∴水吸收的热量：
Q1＜Q2，
又∵η=
，电热杯在这两段时间内产生的热量Q相同，
∴烧水的效率：
η1＜η2；
（3）∵Q吸=cm△t，W=Pt，知道水的比热容、水温度的变化值、加热时间，
∴还需要知道的物理量有水的质量m、电热水杯的电功率P；
（4）用电热水杯加热时，总有一部分热量损耗，所以电热杯烧水的效率总是小于1．
答：（1）在整个加热过程中，每分钟电热杯内水温升高的值是不相同；
（2）Q1＜Q2，η1＜η2；
（3）还应知道哪些物理量有水的质量m、电热水杯的电功率P；
（4）用电热水杯加热时，总有一部分热量损耗，所以电热杯烧水的效率总是小于1．
点评：本题考查了学生分析实验数据的能力，利用好吸热公式、电功公式W=Pt、效率公式是本题的关键．
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（3）要计算电热杯烧水的热效率，需要求出水吸收的热量，还要知道水的质量；需要求出消耗的电能，还要知道电热水杯的电功率；
（4）电热水杯工作时消耗的电能并没有全部被水吸收，总有一部分热量损耗，所以电热杯烧水的效率总是小于1．
解答：解：（1）由表中数据可知，每分钟电热杯内水温升高的值不相同；
（2）由表中数据知道O-5min水温度升高△t1=30℃，在5-10min内水温度升高△t2=48℃，
∵Q吸=cm△t，可知，△t1＜△t2，
∴水吸收的热量：
Q1＜Q2，
又∵η=
，电热杯在这两段时间内产生的热量Q相同，∴烧水的效率：
η1＜η2；
（3）∵Q吸=cm△t，W=Pt，知道水的比热容、水温度的变化值、加热时间，
∴还需要知道的物理量有水的质量m、电热水杯的电功率P；
（4）用电热水杯加热时，总有一部分热量损耗，所以电热杯烧水的效率总是小于1．
答：（1）在整个加热过程中，每分钟电热杯内水温升高的值是不相同；
（2）Q1＜Q2，η1＜η2；
（3）还应知道哪些物理量有水的质量m、电热水杯的电功率P；
（4）用电热水杯加热时，总有一部分热量损耗，所以电热杯烧水的效率总是小于1．
点评：本题考查了学生分析实验数据的能力，利用好吸热公式、电功公式W=Pt、效率公式是本题的关键．
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| 水温（℃） | 8 | 11 | 16 | 22 | 30 | 38 | 48 | 58 | 67 | 76 | 86 | 95 | 95 |
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| 时间（min） | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | |
| 水温（℃） | 8 | 11 | 16 | 22 | 30 | 38 | 48 | 58 | 67 | 76 | 86 | 95 | 95 |
（1）在整个加热过程中，每分钟电热杯内水温升高的值是否相同？
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（3）要测出某一段时间内电热杯烧水的效率值，除表格内的数据外，还应知道哪些物理量值？
（4）小明发现这个电热杯烧水的效率总是小于1，这是为什么？