Question

如图是小宇家新买的一台电热水壶的铭牌．为了测量该电热水壶烧水时的实际功率，小宇用所学知识在家里进行了如下实验：关掉家里所有用电器，将该电热水壶装满水，接入家庭电路中，测得壶中水从25℃上升到35℃所用的时间是50s，同时观察到家中“220V　10A（40A） 3200转/（kW?h）”的电能表转过了72转．请根据相关信息解答下列问题：
（1）电热水壶中水吸收的热量；
（2）电热水壶烧水时的实际功率；
（3）电热水壶加热的效率．

Answer 1

解：（1）根据ρ=可得：
电水壶装满水时的质量m=ρV=1×10³kg/m³×1.5×10^-3m³=1.5kg，
水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×1.5kg×（35℃-25℃）=6.3×10⁴J，
（2）电水壶消耗的电能为：
W=×3.6×10⁶J=8.1×10⁴J，
电水壶烧水时的实际功率：
P_实===1620W；
（3）电水壶加热的效率：
η===84%．
答：（1）电热水壶中水吸收的热量为6.3×10⁴J；
（2）电热水壶烧水时的实际功率为1620W；
（3）电热水壶加热的效率为84%．
分析：（1）由铭牌可知电水壶的最大容积，利用密度公式变形即可求出电水壶装满水的质量，再根据Q=cm△t求出水吸收的热量；
（2）根据电能表的参数可知，每消耗1KW?h指示灯闪烁3200转，据此求出此时电水壶消耗的电能，再利用P=Wt求出电水壶烧水时的实际功率；
（3）水吸收的热量除以消耗的电能即为电水壶加热的效率．
点评：本题是一道电学与热学的综合应用题，与生活相连，使学生觉得学了物理有用，注意计算时的单位变换要正确．