题目内容
15．
浴室中常用的暖灯型浴霸是通过灯泡的热辐射来加热空气．某型号浴霸由四只标有“220V 750W”的同规格发热灯泡组成，如图所示．若测得某间浴室的面积为5m2，高为2.4m，空气的密度约为1.2kg/m3，空气的比热容约为1.0×103J/（kg•℃）．（1）当浴霸的四只灯泡同时发光时，浴霸的插头处导线中的电流是多大？
（2）当浴霸工作5分钟后，浴室内的空气温度从10℃上升到25℃，浴室内空气吸收的热量是多少？
（3）在上述时间内，该浴霸加热浴室内空气的能量转化效率是多大？
分析 （1）由P=UI计算四只灯泡同时发光时，浴霸的插头处导线中的电流；
（2）利用公式m=ρV计算出空气的质量，可利用热量公式Q吸=cm（t-t0）计算出空气吸收的热量；
（3）利用公式η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$计算浴霸加热浴室内空气的能量转化效率．
解答 解：
（1）由P=UI可得四只灯泡同时发光时，浴霸的插头处导线中的电流：
I=$\frac{{P}_{总}}{U}$=$\frac{4{P}_{额}}{U}$=$\frac{4×750W}{220V}$≈13.6A；
（2）浴室里空气的体积V=Sh=5m2×2.4m=12m3，
浴室里空气的质量为：m=ρV=1.2kg/m3×12m3=14.4kg，
空气吸收的热量：Q吸=cm（t-t0）=1.0×103J/（kg•℃）×14.4kg×（25℃-10℃）=2.16×105J；
（3）浴霸工作5分钟消耗的电能：
W=P额t=4×750W×300s=9×105J，
所以浴霸加热浴室内空气的能量转化效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{2.16×1{0}^{5}J}{9×1{0}^{5}J}$×100%=24%．
答：（1）当浴霸的四只灯泡同时发光时，浴霸的插头处导线中的电流是13.6A；
（2）浴室内的空气温度从10℃上升到25℃，浴室内空气吸收的热量是2.16×105J；
（3）该浴霸加热浴室内空气的能量转化效率是24%．
点评 本题考查了电功率、质量、热量和效率的计算，理解题意熟练运用公式即可解题，与生活相连，使学生觉得学了物理有用．
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| 座位数 | 48～51 |
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