Question

13．小明家有某型号的电热水壶，其主要参数如图甲所示．电热水壶的额定电流为4.5A（保留一位小数）；电热水壶在额定电压下工作，用时6min可将一满壶温度为25℃的水烧开，则此过程中水吸收的热量是3.15×10⁵J，电热水壶的发热效率为87.5%．在烧开一壶水的过程中（其他用电器都断开），他家的电能表（如图乙所示）的转盘转300圈．[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]

Answer 1

分析 （1）已知电热水壶的额定电压和额定功率，利用P=UI可求得电热水壶的额定电流；
（2）知道水的体积可求得的质量，又知道水的初温和末温、水的比热容，根据吸热公式Q_吸=cm△t计算出水吸收的热量（有用能量）；
（3）已知额定功率和通电时间，根据公式W=Pt求出消耗的电能（总能量）；水吸收的热量与消耗电能的比值就等于电热水壶的热效率；
（4）根据W=Pt求出电壶消耗的电能，根据表盘上的转盘转数和消耗电能之间的关系求出转盘转动的圈数．

解答 解：（1）由P=UI可知，电热水壶的额定电流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1000W}{220V}$≈4.5A，
（2）由ρ=$\frac{m}{V}$可知，水的质量m=ρV=1.0×10³kg/m³×1×10^-3m³=1kg，
水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×1kg×（100℃-25℃）=3.15×10⁵J，
（2）电热水壶消耗的电能：
W_电=Pt=1000W×6×60s=3.6×10⁵J，
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{3.15×1{0}^{5}J}{3.6×1{0}^{5}J}$×100%=87.5%；
（4）1kW的电壶（其它用电器都断开）6min消耗的电能：
W=Pt=1kW×$\frac{1}{10}$h=0.1kW•h，
电能表的转盘转转动的圈数：
n=0.1kW•h×3000r/kW?h=300r．
故答案为：4.5；3.15×10⁵J；87.5%；300．

点评 本题考查吸热公式、电功率公式以及热效率公式的应用，知识点多、联系实际生活，属于中考常见题型，从电热水壶铭牌得出相关信息是本题的关键．