Question

4．表一是某电热水壶的铭牌；表二是小红探究该电热水壶效率所记录的数据．
表一：

产品型号	SWF12P1A-150
额定电压U/V	220
电源频率f/Hz	50
额定功率P/W	1200
容量V/L	1.2

表二：

电源电压U电/V	220
壶内水的质量m/kg	1
水的初温t1/℃	33
水的沸点t2/℃	98
水从初温加热至刚沸腾的时间t/s	250

求：（1）电热水壶的电阻．
（2）当电热水壶实际工作电压为110V时，它的实际功率．
（3）壶内的水吸收的热量．
（4）电热水壶的效率．[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]．

Answer 1

分析 （1）由铭牌可知电热水壶的工作电压和功率，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出电热水壶的电阻；
（2）知道电热水壶的电阻和实际电压，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出电热水壶的实际功率；
（3）根据Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量；
（4）根据W=Pt求出消耗的电能，利用效率公式求出电热水壶的效率．

解答 解：（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，电热水壶的电阻：R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（220V）^{2}}{1200W}$=$\frac{121}{3}$Ω≈40.3Ω；
（2）当电热水壶实际工作电压为110V时，它的实际功率：P_实=$\frac{{U}_{实}^{2}}{R}$=$\frac{（110V）^{2}}{\frac{121}{3}Ω}$=300W；
（3）水吸收的热量：Q_吸=c_水m（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×1kg×（98℃-33℃）=2.73×10⁵J；
（4）电水壶250s消耗的电能：W=Pt=1200W×250s=3×10⁵J，
加热效率：η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{2.73×1{0}^{5}J}{3×1{0}^{5}J}$×100%=91%．
答：（1）电热水壶的电阻约为40.3Ω；
（2）当电热水壶实际工作电压为110V时，它的实际功率为300W；
（3）壶内的水吸收的热量为2.73×10⁵J；
（4）电热水壶的效率为91%．

点评 本题考查了电功率公式的灵活应用和吸热公式、电功公式、效率公式的应用，关键是从表格中得出相关的信息．