Question

5．在探究“家用电器”的综合实践活动中，小明与同学合作，在爸爸的协助下，以家里的电水壶为观察、研究对象，记录了如表中的有关数据．

观察对象	有关活动与相关记录
观察电水壶铭牌	额度电压：220V；额定功率：800W；容量：2L
观察电能表铭牌	有关参数：220V；10（40）A；50Hz 1200r∕（kW•h）
在电水壶对水加热时观察电能表	关闭家里其他用电器，只将电水壶接入电路， 观察电能表，表盘在2min内转过了30r
测量电水壶中水的温度	壶中装水量：2kg 通电前温度：30℃ 通电2min后温度：50℃

根据表中的记录，请解答下面的问题．
（1）求通电2min壶中的水吸收的热量；[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（2）求电水壶中发热体正常工作时的电阻值？
（3）求2min内电水壶消耗的电能和实际功率？（假设电水壶产生的热量全部被水吸收）

Answer 1

分析 （1）知道水的比热、初温、末温、质量，根据Q=cm（t-t₀）求出水吸收的热量．
（2）知道电热水壶的额定电压和额定功率，根据R=$\frac{{U}^{2}}{P}$求出正常工作时的电阻．
（3）由于电水壶产生的热量全部被水吸收则可知电热水壶实际消耗的电能，根据P=$\frac{W}{t}$求出实际功率．

解答 解：（1）Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（50℃-30℃）=1.68×10⁵J．
（2）由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$得：
R=$\frac{{{U}_{额}}^{2}}{{P}_{额}}$=$\frac{（{220V）}^{2}}{800W}$=60.5Ω．
（3）由于电水壶产生的热量全部被水吸收则可知电热水壶实际消耗的电能，则消耗电能W=Q_吸=1.68×10⁵J．
P_实=$\frac{W}{t}$=$\frac{1.6{8×10}^{5}J}{2×60s}$=1400W．
答：（1）通电2min壶中的水吸收的热量是88200J；
（2）电水壶中发热体正常工作时的电阻值是60.5Ω；
（3）2min内电水壶消耗的电能是1.68×10⁵J；实际功率是1400W．

点评 本题涉及到热量、功率、电功、电能表等重要知识点，在电热结合的综合性习题，有一定的难度．计算的已知条件，不是直接给出，而是分布在表格中，从众多的数据中取舍数据，这是对数据的处理的能力，是中考的热点．