Question

2．小明在物理课外活动中，对家庭使用电水壶和燃气灶烧水进行调查，下表记录了调查的部分数据．（假设壶体和水的有关物理量均相同）

部分参数	燃气烧水	电水壶烧水
每月平均天然气耗/电耗	3m3	12kW•h
效率	40%	85%
使用能源单价	4.0元/m3	0.50元/度
壶的容量均为：3L

按每天烧水计算：
（1）壶中装满水的质量为多大？（水的密度为：1.0×10³kg/m³）
（2）电水壶额定功率为1500W，把电水壶接到民用电压（220V）电源上，用电水壶烧水每天平均的通电要多长时间？（每月按30天计算，结果保留两位小数）
（3）结合上述信息，说说若是你烧水选哪种方式烧水，并说明理由．（以数据为依据）

Answer 1

分析 （1）已知水壶的体积和水的密度，利用密度变形公式m=ρV可求；
（2）已知每月消耗的电能，可求每天消耗的电能，再利用P=$\frac{W}{t}$公式变形可求时间；
（3）分别利用燃料燃烧公式求出放出热量，利用电功公式求出消耗的电能，二者比较即可得出使用哪个更经济．

解答 解：（1）已知水壶的容积，V=3L=3×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$得，
m=ρV=1.0×10³kg/m³×3×10^-3m³=3kg；
（2）已知每月电水壶消耗的电能，W=12kW•h=12×3.6×10⁶J，
每天电水壶消耗的电能，W_天=$\frac{W}{n}$=$\frac{12×3.6×1{0}^{6}J}{30}$=1.44×10⁶J，
已知电水壶的额定功率，P=1500w，
由P=$\frac{{W}_{天}}{{t}_{天}}$得，
t_天=$\frac{{W}_{天}}{P}$=$\frac{1.44×1{0}^{6}J}{1500w}$=960s=16min；
（3）由表格可知，每月使用燃气灶的费用：3m³×4元/m³=12元
每月使用电水壶的费用：12kW•h×0.50元/kW•h=6元
因为，12元大于6元
所以使用电水壶更经济．
答：（1）壶中装满水的质量为3kg；
（2）用电水壶烧水每天平均的通电要12min时间；
（3）使用电水壶更经济；说明：每月使用燃气灶的费用：3m³×4元/m³=12元
每月使用电水壶的费用：12kW•h×0.50元/kW•h=6元
因为，12元大于6元，
所以使用电水壶更经济．

点评 本题考查了学生识别图表的能力，并从表格中找到有用的信息，运用到解题过程．本题还从实际生活中常见的实例，锻炼了学生解决实际问题的能力，并进行节能减排方面的教育．