Question

19．电磁炉是一种效率较高的新型灶具．小华观察到家中的电磁炉铭牌上标有“220V  2000W”的字样；家里的电能表铭牌上标有“220V 10（40）A  1500r/kW•h”的字样．小华单独把电磁炉接入电路中，用它在5min内能把1.5kg．20℃的水加热到100℃，观察到电能表转盘转了225转，则：
（1）电磁炉的热效率是多少？
（2）电磁炉的实际电功率是多少？
（3）对比电磁炉的铭牌说明与第（2）问的计算结果，你发现什么问题？你认为可能是什么原因？（说出一种即可）实际功率小于额定功率，可能是工作电压低于：220V．

Answer 1

分析 （1）先根据Q_吸=cm△t求出水吸收的热量，然后根据电能表“1500r/kW•h”的含义求出电能表表盘转225转消耗的电能；再根据η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$求出电磁炉的热效率；
（2）已知电磁炉消耗的电能和所用的时间，然后根据电功率公式求出电磁炉实际电功率；
（3）电磁炉两端的实际电压低于额定电压，其实际功率低于额定功率．

解答 解：（1）水吸收的热量：Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×1.5kg×（100℃-20℃）=5.04×10⁵J；
电磁炉消耗的电能：W=$\frac{225}{1500}$kW•h=0.15kW•h=5.4×10⁵J；
电磁炉的热效率：η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{5.04×1{0}^{5}J}{5.4×1{0}^{5}J}$×100%≈93.3%；
（2）P_实=$\frac{W}{t}$=$\frac{5.4×1{0}^{5}J}{5×60s}$=1800W；
（3）由电磁炉的铭牌可知P_额=2000W＞P_实，而电磁炉两端的实际电压低于额定电压220V，所用电磁炉的实际功率小于额定功率．
答：
（1）电磁炉的热效率是93.3%；
（2）电磁炉的实际电功率是1800W；
（3）220V．

点评 本题为电功和热量的综合计算，考查了热量的计算、电能的计算、实际功率的计算，难点是根据实际找出W＞Q_吸、P_额＞P_实的原因．