题目内容
2．小强家买了一个自动电热水壶，其铭牌如下表，小强装了1L的水，加热6min后把水烧开，水壶自动断电．已知大气压为1个标准大气压，家庭电路电压为220V，电热水壶的电阻不变，水的初温为20℃，c水=4.2×103J/（kg•℃），ρ水=1.0×103kg/m3．求：（1）这壶水吸收的热量；
（2）电热水壶的热效率；
（3）在用电高峰期，电路中的实际电压降为198V时，电热水壶的实际功率．
| 自动电热水壶 | |
| 型号 | WL100F |
| 电源 | 220V 50Hz |
| 额定功率 | 1100W |
| 容量 | 1L |
分析 （1）由m=ρV计算出水的质量，根据Q=cm△t计算水吸收的热量；
（2）根据W=Pt计算出电热水壶消耗的电能，由η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$计算出热效率；
（3）根据R=$\frac{{U}^{2}}{P}$得出电热水壶的电阻，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可计算得水壶的实际电功率．
解答 解：（1）由ρ=$\frac{m}{V}$得，水的质量：
m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg；
水升高到100℃吸收的热量：
Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃-20℃）=3.36×105J；
（2）由P=$\frac{W}{t}$得，电热水壶在6min消耗的电能为：
W=Pt=1100W×6×60s=3.96×105J；
电热水壶的热效率为：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{3.36×1{0}^{5}J}{3.96×1{0}^{5}J}$×100%≈84.8%．
（3）由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$得，电热水壶的电阻：
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（220V）^{2}}{1100W}$=44Ω
当电压为198V时，实际功率为：
P′=$\frac{U{′}^{2}}{R}$=$\frac{（198V）^{2}}{44Ω}$=891W．
答：（1）这壶水吸收的热量为3.36×105J；
（2）电热水壶的热效率84.8%；
（3）电路中的实际电压降为198V时，电热水壶的实际功率为891W．
点评 本题是电热综合题目，主要考查了热量、电功及热效率的计算，解决此类题目，关键能够掌握相关的公式，搞清题目中的有用能量和总能量，正确计算出效率．
如图所示，放在水平面上的薄壁圆柱形容器，底面积为25cm2，弹簧测力计的挂钩上挂着重为3.9N的金属块，现将金属块浸没水中，容器内水面由20cm上升到22cm（g=10N/kg）．求：
如图所示．将重为G的铝块挂在弹簧测力计上，当它浸没在水中时，弹簧测力计的示数为F．则铝块所受的浮力大小为（ ）| A． | G | B． | F | C． | G+F | D． | G-F |
如图所示，在“探究平面镜成像特点”实验中：
图是一个用浮筒、小灯泡和收放线装置A制作的航标灯模型，细线下端固定在水槽底部，航标灯总重4N．当水位上升时，A放线；水位下降时，A收线，从而使细线的拉力保持不变，航标灯静止时浸入水中的深度h始终为5cm，排开水的体积也始终为500cm3（不计线重和摩擦）．当航标灯静止时，求：