Question

18．如图是小明同学家购买的微电脑控制电茶壶，具有自动抽水、煮水、显示水温、控温等功能，使用十分方便，据查，该产品额定电压为220V，煮水时功率1000W，茶壶容量1.0L，水的比热容c_水=4.2×10³J（kg•℃）

（1）将550mL的纯净水从桶中提升0.6m，求电动机对水所做的功．
（2）利用“煮水档”将550mL的水加热4min的实验数据如表，请计算0-3min的能量损失．

时间/min	0	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0	3.5	4.0
温度/℃	20	21	33	49	66	82	95	95	95

（3）他根据表中数据在图2中做出水被加热的“温度-时间”图象，发现0-0.5min温度上升特别缓慢，主要原因刚开始加热的时候，电茶壶本身需要吸收一部分热量．

Answer 1

分析 （1）根据G=mg=ρVg求出水的重力，根据W=Gh求出电动机对水所做的功；
（2）根据Q=cm（t-t₀）求出水吸收的热量；根据W=Pt求出热水壶消耗的电能，二者之差即为能量损失；
（3）采用描点发画出图象，刚开始加热的时候，电茶壶本身需要吸收一部分热量．

解答 解：（1）由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的质量：
m=ρV=1×10³kg/m³×5.5×10^-4m³=0.55kg，
水的重力：
G=mg=0.55kg×9.8N/kg=5.39N，
电动机对水所做的功：
W=Gh=5.39N×0.6m=3.234J；
（2）水吸收的热量：
Q=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×0.55kg×（95℃-20℃）=1.7325×10⁵J，
由P=$\frac{W}{t}$，可得，电热水壶消耗的电能：
W=Pt=1200W×3×60s=2.16×10⁵J，
0-3min的能量损失=W-Q=2.16×10⁵J-1.7325×10⁵J=4.275×10⁴J；
（3）采用描点发画出图象，如下图：

0-0.5min温度上升缓慢的主要原因：刚开始加热的时候，电茶壶本身需要吸收一部分热量．
答：（1）电动机对水所做的功为3.234J；
（2）0-3min的能量损失为4.275×10⁴J；
（3）图象见上图；刚开始加热的时候，电茶壶本身需要吸收一部分热量．

点评 此题主要考查的是学生对密度、重力、功、热量、电功计算公式的理解和掌握，综合性较强．