Question

星期天，小明根据课本中有关“综合实践活动”的要求与提示，对家用电器进行相关观察和研究. 他以一只电热水壶为观察、研究对象，有关记录如下表：

观察对象	有关活动与相关记录
观察电热水壶铭牌	额定电压：220V       额定功率：1kW
观察电能表铭牌	有关参数：220V  10（40）A  50Hz  300r/kW?h
在电热水壶烧水时观察电能表	关闭家里其他用电器，只将电热水壶接入电路烧水. 观察电能表，表盘在2min内转过了9r.

请你就小明在活动中获得的有关资料，求解或提出有关问题。
（1）若不考虑温度对电热水壶中电热丝电阻的影响，求电热丝的电阻值
(2) 在电热水壶烧水过程中，根据电能表表盘的转动情况，求2min内电热水壶消耗的电能和电热水壶的功率。
(3) 实际小明用此电热水壶使2㎏的水的温度从20℃升至100℃，用时15min,求水需要吸收的热量和电热壶的效率。（C_水＝4.2×10³J／（㎏·℃））.

Answer 1

（1）48.4Ω（2）900W（3）8.1×10⁵ J， 83%

求电热丝的电阻，可根据公式R=U²/P进行计算，只需将表中的额定电压和额定功率（单位kW要换算成W）代入公式即可；要求电热水壶在2min内消耗的电能，需要根据表中提供的这两组数据进行计算，它们是300r/kW?h和9r，计算时用9r除以300r/kW?h即得出电热水壶在2min内消耗的电能；知道水的比热、初温、末温、质量，根据Q=cm△t求出水吸收的热量．根据，求出电热壶的效率。
（1）R=   则：R==48.4Ω（1分）
（2）W^／=×1kW·h="0.03" kW·h                              （1分）
W^／=" 0.03" kW·h ^／=1.08×10⁵ J                              （1分）
P^／= ==900W                                  （1分）                        
（3）据：Q＝Cm（t₂－t₁）
则：Q＝4.2×10³J／㎏·℃×2㎏×(100℃－20℃) ＝6.72×10⁵J（1分）
 W＝Pt=900W×15×60s=8.1×10⁵ J（1分）
=83%(1分)