Question

11．电磁炉以其高效、卫生、安全成为新一代智能厨具，如图所示为电磁炉的原理图，它的内部有一个金属线圈，当电流通过线圈时，就会产生磁场，这个磁场的大小和方向是不断变化的，这个变化的磁场又会引起放在电磁炉上面的铁质锅底内产生感应电流，由于锅底有电阻，感应电流又会在锅底产生热效应；这些热能起到加热食物的作用，现找到某一品牌的电磁炉的规格如表所示．

型号	JYC-15B
额定电压	220V
额定功率	1500W
温度范围	70℃～150℃
机体尺寸	340×310×65cm
净重	3.5kg

根据题意和铭牌提供的信息回答下列问题：
（1）根据题意找出电磁炉使用时涉及到的物理知识．（至少两条）
（2）在标准大气压下，要把锅内装有5kg、20℃的水烧开，水所需吸收的热量是多少？（c_水=4.2×10³J/（kg•℃））
（3）要把上述水烧开，电磁炉正常工作需要20分钟，求此电磁炉烧水时的效率．（保留一位小数）

Answer 1

分析 （1）根据对铭牌含义的掌握，分析铭牌信息答题．
（2）已知水的质量与初末温度，由热量公式可以求出水吸收的热量．
（3）由电功公式W=Pt求出电磁炉消耗的电能，然后由效率公式求出电磁炉的效率．

解答 解：（1）电磁炉涉及的物理原理：①电流通过线圈时，会产生磁场；②变化的磁场又会引起放在电磁炉上面的铁质（或钢质）锅底内产生感应电流；③锅底有电阻，感应电流又会在锅底产生热效应．
（2）1标准大气压下，水的沸点是100℃，
水吸收的热量Q_吸=c_水m_水（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×5kg×（100℃-20℃）=1.68×10⁶J；
（3）电磁炉正常工作，消耗的电能：
W=P_额t=1500W×1200s=1.8×10⁶J
烧水时的效率为η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$=$\frac{1.68×1{0}^{6}J}{1.8×1{0}^{6}J}$≈93.3%
答：（1）①电流通过线圈时，会产生磁场；②变化的磁场又会引起放在电磁炉上面的铁质（或钢质）锅底内产生感应电流；③锅底有电阻，感应电流又会在锅底产生热效应．
（2）水吸收1.68×10⁶J的热量．
（3）此电磁炉烧水时的效率是93.3%．

点评 本题借电磁炉为载体考查电流的磁效应、电磁感应、电流的热效应、热量的计算和电功的计算，密切联系生活实际，考查学生的知识应用能力．