8.小明家新买了一个电水壶,其铭牌如表所示,现在请你与小明一起探究一下“电水壶”消耗功率与哪些因素有关.
宇宙牌电水壶
额定电压220V
工作频率50HZ
额定功率1000W
容量4L
(1)小明在电水壶中加满水后,接通电路,设当时的室温是25℃,气压为一个标准大气压,此时插座中的电压为220V,则将这壶水烧开,水需要吸收多少热量?至少需要加热多少时间?
(2)小明用手表记录了这次烧开水的时间,发现实际用时25 min.为什么实际加热的时间会变长呢?小明猜想其可能的原因是电水壶的实际功率比额定功率要小,小明为了验证自己的想法,第三天晚上8点左右,小明在爸爸妈妈的配合下,做了一个实验:将家里的其它用电器都关闭,只接入放有水的电水壶,小明在电能表(如图所示)旁边发现在20min内电能表的转盘转过了81转,此时电水壶的实际功率是多少W?
(3)小明又利用白天和晚上的不同时间段进行实验,发现用这个电水壶烧完全相同的水所需要的时间却不同,即电水壶的实际功率不同.那为什么在白天和晚上,电水壶的实际功率会不相同呢,这个现象又引起了小明探究的兴趣,他猜想:电水壶功率不同主要是因为电水壶两端的电压发生变化的缘故.请你按(2)的情形计算一下当时电水壶两端的实际电压是多少V?(设电水壶在不同的电压下烧开水时,它的电阻可以假定基本不变)
(4)为什么在晚上的电压会比白天的电压来得低呢?少了的电压又到了什么地方去呢?这个问题非常困扰着小明,于是小明查阅了有关资料,终于明白了是由于输电线较长,输电线有电阻,分走了一部分电压的缘故,现在请你计算一下该电路中输电线上损失的电压是多少V?输电线上损耗的功率是多少W?(设该电路上只有电水壶一个用电器)
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