Question

前些日子，小亮的妈妈买了一个“天际”牌自动电热水壶送给爷爷，其铭牌如右表．小亮为了给爷爷说明电热水壶的使用方法，他接水至800mL刻度，
然后把壶放在加热座上，拨开开关，5min后水烧开，水壶自动断电．已知水的初温为20℃．
（1）电热水壶正常烧水时的热效率．
（2）在用电高峰，电路中的实际电压降为198V，这时电热水壶的实际功率为多大？
（3）由上述计算可看出，用电器工作的实际功率不一定与额定功率相符．请你利用家中的电能表和手表设计一个方案：测出电热水壶在（2）的情况下的实际功率．

Answer 1

分析：（1）由热量公式求出水吸收的热量，由公式W=Pt求出电热水壶消耗的电能，然后求出电热水壶的效率．
（2）根据电热水壶的额定电压与额定功率，由电功率的变形公式P=

U2

R

求出电热水器的电阻，然后由电功率公式

U2

R

求出电热水器的实际功率．
（3）由电能表测出电热水壶消耗的电能，由手表测出电热水壶工作时间，
然后由电功率公式P=

W

t

求出电热水壶的实际功率．

解答：解：（1）水的质量m=ρV=1g/cm³×800mL=800g=0.8kg，
在1标准大气压下，水的沸点是100℃，加热水吸收的热量
Q=mc△t=0.8kg×4.2×10³J/（kg?℃）×（100℃-20℃）=2.688×10⁵J，
电热水壶消耗的电能W=Pt=1100W×5×60s=3.3×10⁵J，
电热水壶的效率η=

Q

W

×100%=

2.688×105J

3.3×105J

×100%≈81.45%；
（2）∵P=

U2

R

，∴R=

U2

P

=

(220V)2

1100W

=44Ω，
实际电压为198V时电热水壶的实际功率P_实=

U 2 实

R

=

(198V)2

44Ω

=891W；
（3）将家中其它所有用电器都关闭，只让电热水壶工作，
由电能表读出电热水壶消耗的电能W，用手表测出电热水壶的工作时间t，
由电功率公式P=

W

t

可以求出电热水壶的实际功率．
答：（1）电热水壶正常烧水时的热效率是81.45%．
（2）电热水壶的实际功率891W．
（3）用电能表测出电热水壶消耗的电能W，用手表测出时间t，
由电功率公式P=

W

t

可以求出电热水壶的实际功率．

点评：本题考查了求电热水壶的效率、实际功率、设计测功率的方法等问题，难度不大，掌握热量公式、电功率公式及其变形公式等即可正确解题．