题目内容
12．小雪在家中找到一段标有“220V 48.4Ω”的标准电热丝，将其接在家庭电路中，通过给水加热，进行科学探究活动．（热损失不计，电热丝阻值不随温度改变）（1）计算电热丝的额定功率；
（2）电热丝正常工作时，将2kg的水加热，使水温升高30℃需要多长时间．
（3）小雪在跟妈妈一起做晚饭时，发现电热丝将2kg水温升高30℃所用时间比上述时间长，请你分析其的原因．
（4）小雪在此时利用这段电热丝检验家里标有“220V 15A，750r/kW•h”的电能表是否准确，请你为小雪提供设计思路（如需要，可自选相应的测量工具）
分析 （1）知道标准电热丝的电阻和额定电压，根据P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出电热丝的额定功率；
（2）知道水的质量和温度的变化量以及比热容，根据Q吸=cm△t求出水吸收的热量，热损失不计，消耗的电能W=Q吸，根据P=$\frac{W}{t}$求出需要的加热时间；
（3）实际加热时间长的原因可能是有热量损失或者当时的实际电压较低等；
（4）把其他用电器都关闭，只让电热丝工作，利用秒表测出t时间内电能表转盘转过的转数，然后利用P=$\frac{W}{t}$求出电热丝的电功率，然后与电热丝的实际功率相比较确定电能表是否准确．
解答 解：（1）由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，电热丝的额定功率：
P=$\frac{{U}^{2}}{R}$=$\frac{（220V）^{2}}{48.4Ω}$=1000W；
（2）水吸收的热量：
Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×2kg×30℃=2.52×105J，
由热损失不计可知，消耗的电能W=Q吸=2.52×105J，
由P=$\frac{W}{t}$可得，需要的加热时间：
t=$\frac{W}{P}$=$\frac{2.52×1{0}^{5}J}{1000W}$=252s；
（3）实际加热时间长的原因是有热量损失、实际电压低于220V；
（4）设计思路：把其他用电器都关闭，只让电热丝工作，利用秒表测出t时间内电能表转盘转过的转数n，
则电热丝的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{\frac{n}{750}×3.6×1{0}^{6}J}{t}$，
用计算结果与灯的功率40W比较，若相同，说明电能表准确，否则不准确．
答：（1）电热丝的额定功率为1000W；
（2）电热丝正常工作时，将2kg的水加热，使水温升高30℃需要252s；
（3）实际加热时间长的原因是有热量损失、实际电压低于220V；
（4）设计思路如上所示．
点评 本题考查了电功率公式、吸热公式、电功公式的应用，知道利用秒表和电能表测用电器功率的方法是关键．
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小学生10分钟应用题系列答案
如图所示，小明做托里拆利实验测量大气压强值，当时的大气压强等于（ ）| A． | 750 mm高水银柱所产生的压强 | B． | 760 mm高水银柱所产生的压强 | ||
| C． | 770 mm高水银柱所产生的压强 | D． | 780 mm高水银柱所产生的压强 |
| A． | 30% | B． | 42% | C． | 58% | D． | 100% |
| A． | 灯泡正常发光时，电压表的示数为6V | |
| B． | 当电流表示数为0.4时，电压表的示数为7.5V | |
| C． | 灯泡的电阻值随电压表的示数的增大而增大 | |
| D． | 为了保证电路安全，整个电路消耗的最大功率为6W |