题目内容

18．小明家新买一个电磁炉，他在家中关闭其他所有用电器，在只有电磁炉正常工作的情况下．请你回答下列有关问题：
（1）1标准大气压下，锅内装有4.5L温度为20℃的水，给电磁炉通电把水加热到沸腾，水至少吸收多少热量？[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]
（2）把上述水烧开用了20min．家中安装的标有“3000r/（kW•h）”的电能表转了1400圈，求该电磁炉的额定功率？
（3）此电磁炉烧水时的效率是多少？

分析 （1）1标准大气压下水的沸点是100℃，知道水的体积根据密度公式求出水的质量，又知道水的比热容和初温，根据Q吸=cm（t-t0）求出水吸收的热量；
（2）由电能表铭牌可知，每消耗1kW•h的电能，电能表转盘转过3000转，根据电能表转盘转过的圈数可以求出电磁炉消耗的电能，然后由电功率公式求出电磁炉的功率；
（3）知道水吸收的热量和消耗的电能，根据η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出此电磁炉烧水时的效率．

解答 解：（1）锅内水的体积：
V=4.5L=4.5×10-3m3，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，锅内水的质量：
m=ρV=1.0×103kg/m3×4.5×10-3m3=4.5kg，
1标准大气压下水的沸点是100℃，则水吸收的热量：
Q吸=cm（t-t0）
=4.2×103J/（kg•℃）×4.5kg×（100℃-20℃）
=1.512×106J；
（2）该电磁炉正常工作20min消耗的电能：
W=$\frac{1400}{3000}$×3.6×106J=1.68×106J，
因用电器正常工作时的功率和额定功率相等，
所以，该电磁炉的额定功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{1.68×1{0}^{6}J}{20×60s}$=1400W；
（3）此电磁炉烧水时的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{1.512×1{0}^{6}J}{1.68×1{0}^{6}J}$×100%=90%．
答：（1）水至少吸收1.512×106J的热量；
（2）该电磁炉的额定功率为1400W；
（3）此电磁炉烧水时的效率是90%．

点评 本题考查了电功与热量的综合计算，涉及到密度公式和吸热公式、电功公式、电功率公式、效率公式的应用，关键是电能表参数含义的理解与掌握和知道1标准大气压下水的沸点是100℃．

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（4）排除故障，阳阳实验时，发现电压表示数如图b所示，为了测出小灯泡的额定功率，他应该把滑片向A（填“A”或“B”）移动．
（5）实验中阳阳测出了三组数据，记录在表中．若第1次实验时电流表的示数如图c所示，此时的电流为0.36A．
次数123
U/V22.53
I/A0.40.42
亮度暗→亮
（6）他测出小灯泡的额定功率是1W．
（7）阳阳想通过实验来比较灯泡“实际电压是额定电压一半时的电功率P1”和“实际电流是额定电流一半时的电功率P2”的大小，但阳阳的同学没有通过实验也比较出了它们的大小，（灯泡电阻不变）P1大于P2（选填“大于”、“小于”或“等于”）．
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