题目内容
3．
电磁炉是一种新型灶具，如图所示是电磁炉的原理图：炉子的内部有一个金属线圈，当电流通过线圈时会产生磁场，这个变化的磁场又会引起电磁炉上面的铁质锅底内产生感应电流（即涡流），涡流使锅体铁分子高速无规则热运动，分子互相碰撞、摩擦而产生热能，从而迅速使锅体及食物的温度升高．所以电磁炉煮食的热源来自于锅具本身而不是电磁炉本身发热传导给锅具，它是完全区别于传统的靠热传导来加热食物的厨具．请问：
（1）电磁炉与普通的电炉相比，谁的热效率更高？为什么？
（2）某同学用功率为2000W的电磁炉，将1㎏初温为25℃的水加热到100℃，需要的时间为2分55秒，则消耗的电能是多少？电磁炉的热效率是多少？（水的比热容为4.2×103J/（kg﹒℃） ）
分析 （1）电磁炉煮食的热源来自于锅具本身而不是电磁炉本身发热传导给锅具，它是完全区别于传统的靠热传导来加热食物的厨具，热散失少，电磁炉的热效率更高；
（2）知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量（有用能量）；知道电磁炉的电功率和加热时间，利用W=Pt求消耗的电能（总能量），再利用效率公式求电磁炉的热效率．
解答 解：
（1）因为电磁炉是利用锅体本身发热来加热食物，没有炉具向锅体传热的过程，热散失少，所以电磁炉的热效率更高；
（2）因为P=$\frac{W}{t}$，
所以加热水消耗的电能：W=Pt=2000W×175s=3.5×105J；
水吸收的热量：Q吸=cm水△t=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃-25℃）=3.15×105J，
电磁炉的热效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{3.15×1{0}^{5}J}{3.5×1{0}^{5}J}$×100%=90%．
答：
（1）电磁炉的效率高；因为电磁炉对周围不产生热的辐射，所以效率高；
（2）消耗的电能是3.5×105J，电磁炉的热效率是90%．
点评 本题是一道电学与热学的综合应用题，与实际生活相联系，使学生觉得学了物理有用，认真阅读题干内容，了解电磁炉的加热原理是本题的突破口．
练习册系列答案
相关题目
13．下图甲为小颖同学设计的电热水器原理图，其铭牌如下表，其中低压控制电路中的电磁铁线圈电阻不计，R为热敏电阻，电源电压U1恒为6V．热敏电阻R和高压工作电路中的三只电阻R1、R2、R3均置于储水箱中．已知R1=33Ω、R2=66Ω、R3=154Ω、U2=220V．当电磁铁线圈中的电流I＜10mA时，继电器上方触点和触点c接通；当电磁铁线圈中的电流I≥10mA时，电磁铁的衔铁被吸下，继电器下方触点和触点a、b接通．
（1）当衔铁位于图甲所示位置时，此时高压工作电路中是串联（选填“串联”或“并联”），此时电路处于保温（选填“加热”或“保温”）状态．
（2）当电热水器在加热状态下正常工作时，给储水箱中额定水量的水加热，使其从25℃升高到45℃，需用时40min．求此加热过程中：①水吸收的热量； ②电热水器的加热效率（保留一位小数）．【水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）】
（3）热敏电阻中允许通过的最大电流I0=12mA，其电阻R随温度变化的规律如图乙，为使低压控制电路正常工作，保护电阻R0的阻值至少为多大？
| 储水箱 额定水量 | 50kg |
| 额定电压 | 220V |
| 加热功率 | 2200W |
（2）当电热水器在加热状态下正常工作时，给储水箱中额定水量的水加热，使其从25℃升高到45℃，需用时40min．求此加热过程中：①水吸收的热量； ②电热水器的加热效率（保留一位小数）．【水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）】
（3）热敏电阻中允许通过的最大电流I0=12mA，其电阻R随温度变化的规律如图乙，为使低压控制电路正常工作，保护电阻R0的阻值至少为多大？
18．
如图所示，小华吃雪糕时，看到雪糕周围冒“冷气”，由此她联想到了烧开水时壶嘴里冒“热气”的情景．下列说法中正确的是（ ）
如图所示，小华吃雪糕时，看到雪糕周围冒“冷气”，由此她联想到了烧开水时壶嘴里冒“热气”的情景．下列说法中正确的是（ ）| A． | “冷气”和“热气”本质是相同的，都是液化形成的小水珠 | |
| B． | “冷气”和“热气”本质是相同的，他们都是汽化成的水蒸气 | |
| C． | “冷气”形成的过程要放热，“热气”形成的过程要吸热 | |
| D． | “冷气”和“热气”本质是不同的，前者是液化形成的，后者是汽化形成的 |
12．下列关于力的说法中，正确的是（ ）
| A． | 重力的方向总是垂直于接触面 | |
| B． | 人踢球时，球对脚没有力的作用 | |
| C． | 弹力的大小与物体发生弹性形变的大小成正比 | |
| D． | 物体间摩擦力的方向可以和接触面垂直 |
6．
在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中，连接了如图所示的实验装置．
（1）实验中，通过观察灵敏电流计的指针是否发生偏转来判断电路中是否有感应电流．
（2）闭合开关后，要使电路中形成感应电流，导体ab应左右运动（选填“上下”或“左右”），这是一种电磁感应现象，利用这一原理可制成发电机．
（3）要使电流表指针偏转方向发生改变，可以采取的方法有保持磁场方向不变，改变导体运动方向（或保持导体运动方向不变，改变磁场方向）（答出一种方法即可）．
（4）实验中，小明发现每次电流表指针摆动的角度不同，提出了“感应电流的大小与哪些因素有关”的问题．
a：小明猜想可能与导体切割磁感线运动速度有关，因为他认为速度越大，动能越大，转化成电能就越多．
b：为了验证自己的猜想，他利用上图装置进行实验，足够大的磁体放在水平面上，驱动装置使导体ab沿直线水平向右运动（导体运动区域的磁场强弱相同）．同一次实验，应使导体做变速（填“匀速”或“变速”）运动．下表是实验测得的数据，分析数据可得出结论：导体运动区域磁场强弱相同，感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度成正比．
（5）如果将小量程电流表换成电源，可以观察磁场对通电导体的作用．
在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中，连接了如图所示的实验装置．（1）实验中，通过观察灵敏电流计的指针是否发生偏转来判断电路中是否有感应电流．
（2）闭合开关后，要使电路中形成感应电流，导体ab应左右运动（选填“上下”或“左右”），这是一种电磁感应现象，利用这一原理可制成发电机．
（3）要使电流表指针偏转方向发生改变，可以采取的方法有保持磁场方向不变，改变导体运动方向（或保持导体运动方向不变，改变磁场方向）（答出一种方法即可）．
（4）实验中，小明发现每次电流表指针摆动的角度不同，提出了“感应电流的大小与哪些因素有关”的问题．
a：小明猜想可能与导体切割磁感线运动速度有关，因为他认为速度越大，动能越大，转化成电能就越多．
b：为了验证自己的猜想，他利用上图装置进行实验，足够大的磁体放在水平面上，驱动装置使导体ab沿直线水平向右运动（导体运动区域的磁场强弱相同）．同一次实验，应使导体做变速（填“匀速”或“变速”）运动．下表是实验测得的数据，分析数据可得出结论：导体运动区域磁场强弱相同，感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度成正比．
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 速度（cm/s） | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 电流（mA） | 2.0 | 4.0 | 5.9 | 8.1 | 10.2 | 11.8 |