Question

在一次课外活动中，小华同学对家里的电磁炉进行了相关的观察和研究，并记录了电磁炉及她家电能表的有关数据，如下表所示：

观察对象	有关记录	研究活动
电磁炉 铭牌	U额＝220V P额＝1kW	①用电磁炉加热一壶水（水的质量m＝2kg，初温t0＝30℃） ②关闭家里其它用电器．只将该电磁炉接入电路烧水，观察到电能表表盘在5min内转了150r,最后测得水的温度 t＝50℃
电能表 铭牌	220V           10（40）A[ 50Hz  2000r/kW·h[

请你根据小华同学在活动中获得的有关资料，求解在这段时间内：

（1）水所吸收的热量；【水的比热容c_水=4.2×10³J/（kg·℃）】

（2）电磁炉的实际功率；

（3）对比电磁炉的铭牌说明与第（2）问的计算结果，你发现什么问题？你认为可能是什么原因？（说出一种即可）

（4）电磁炉烧水的效率．

 

Answer 1

【答案】

（1）1.68×10⁵J（2）900W（3）电压小于额定电压造成的（4）62.2%

【解析】

试题分析：（1）水吸收的热量为：

Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×2kg×（50℃﹣30℃）=1.68×10⁵J；

（2）电磁炉工作5min，电能表转150r，消耗的电能为：

W=×3.6×10⁶J=2.7×10⁵J；

电磁炉的功率为：

P===900W；

（3）对照表中数据，P＜P_额，由P=可知，这是因为输电线分压，使得电磁炉两端的实际电压小于额定电压造成的；

（4）电磁炉烧水的效率：

η==≈62.2%．

考点：电功与热量的综合计算；热量的计算；电功率的计算；实际功率．

点评：本题是一道电学与热学的综合应用题，考查了消耗电能的计算、热量的计算、电功率的计算，对电能表参数的理解和运用是本题的关键．