Question

19．随着人们生活水平的不断改善，大多数家庭都用电能做饭．如图所示是小明家刚刚买的电磁炉，其使用说明书如下：
（1）为什么要单独使用10A以上的插座？请通过计算说明．
（2）小明为了测量一下电磁炉的实际功率，他首先查看自己家的电能表，表上标有“3000r/kW•h”字样，然后把电磁炉单独接在220V的家庭电路中，观察到电能表转盘2分钟转过240圈，计算说明铭牌上标的额定功率是否正确．
（3）根据第（2）题计算的该电磁炉的电功率大小，用这个电磁炉将质量为5kg的水从20℃加热至沸腾（气压为1个标准大气压）需要多长时间？[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]．

Answer 1

分析 （1）由电磁炉的说明书可知：电磁炉的额定电压和额电功率，根据I=$\frac{P}{U}$可知其正常工作时的电流，再与10A进行比较即可．
（2）根据电能表转盘2分钟转过240圈，求得消耗的电能，然后求出其功率，与额定功率比较即可；
（3）根据Q_吸=cm△t求出将一壶5千克的水从20℃烧至沸腾时吸收的热量，再根据电磁炉消耗的电能等于水吸收的热量这个等量关系，利用t=$\frac{W}{P}$求出所需时间．

解答 解：（1）由P=UI，可得，
电磁炉正常工作时的电流I=$\frac{P}{U}$=$\frac{2200W}{220V}$=10A，
因为电磁炉正常工作时的电流为10A，插座的额定电流应大于这个正常电流值，
所以选择额定电流为10A以上的插座．
（2）W=$\frac{240r}{3000r/kW•h}$=0.08kW•h，
实际功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{0.08kW•h}{\frac{2}{60}h}$=2.4kW=2400W，
铭牌上标的功率是2200W，由此可知，铭牌上标的额定功率不正确；
（3）水吸收的热量Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×5kg×（100℃-20℃）=1.68×10⁶J
由η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$可得，W′=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{1.68×1{0}^{6}J}{80%}$=2.1×10⁶J，
由P=$\frac{W}{t}$可得，t′=$\frac{2.1×1{0}^{6}J}{2400W}$=875s．
答：（1）因为电磁炉正常工作时的电流为10A，插座的额定电流应大于这个正常电流值，
所以选择额定电流为10A以上的插座．
（2）铭牌上标的额定功率不正确．
（3）需要875s时间．

点评 本题考查了电流、热量、时间的计算，关键是公式及其变形式的灵活运用和对铭牌参数含义的理解和掌握．