Question

10．表一是某电热水壶的铭牌；表二是小丽探究该电热水壶效率所记录的数据．求：
表一：

产品型号	SWF12P1A-150
额定电压U/V	220
电源频率f/Hz	50
额定功率P/W	1100
容量V/L	1.2

表二：

电源电压U电/V	220
壶内水的质量m/kg	1
水的初温t1/℃	32
水的沸点t2/℃	98
水从初温加热至刚沸腾的时间t/s	300

（1）电热水壶的电阻．
（2）当电热水壶实际工作电压为110V时，它的实际功率．（假设电阻不变）
（3）电热水壶的效率．[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]．

Answer 1

分析 （1）由表一可知电热水壶的额定电压和额定功率，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出其电阻；
（2）知道电热水壶实际工作电压和电阻，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出实际功率；
（3）由表格数据可知水的质量和初温、末温以及比热容，根据Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量，额定电压下电热水壶的功率和额定功率相等，根据W=Pt求出消耗的电能，水吸收的热量和消耗电能的比值即为电热水壶的效率．

解答 解：（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，电热水壶的电阻：
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（220V）^{2}}{1100W}$=44Ω；
（2）当电热水壶实际工作电压为110V时的实际功率：
P_实=$\frac{{{U}_{实}}^{2}}{R}$=$\frac{（110V）^{2}}{44Ω}$=275W；
（3）水需要吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×1kg×（98℃-32℃）
=2.772×10⁵J，
由P=$\frac{W}{t}$可得，电热水壶消耗的电能：
W=Pt′=1100W×300s=3.3×10⁵J，
电热水壶的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{2.772×1{0}^{5}J}{3.3×1{0}^{5}J}$×100%=84%．
答：（1）电热水壶的电阻为44Ω；
（2）当电热水壶实际工作电压为110V时，它的实际功率为275W；
（3）电热水壶的效率为84%．

点评 本题考查了电功率公式、吸热公式、电功公式和效率公式的综合应用，关键是从表格中获取有用的信息．