Question

如圖是小宇家新買的一臺快速電水壺，這臺電水壺的銘牌如下圖．為了測量該電水壺燒水時的實際功率，小宇用所學知識進行了如下實驗：關(guān)掉家里所有用電器，將該電水壺裝滿水，接入家庭電路中，測得壺中水從10℃上升到30℃所用的時間是100s，同時觀察到家中如圖的電子式電能表耗電指示燈閃爍了160imp．請根據(jù)相關(guān)信息解答下列問題．〔c_水=4.2×10³J/（kg?℃）〕

（1）電水壺中水吸收的熱量為多少J；
（2）電水壺消耗的電能為多少J；
（3）電水壺燒水時的實際功率為多少W；
（4）電水壺加熱的效率；
（5）通過比較實際功率與額定功率大小關(guān)系，簡要回答造成這種關(guān)系的一種可能原因．

Answer 1

分析：（1）已知水的密度和水壺的體積，可求水的質(zhì)量，再根據(jù)吸熱公式可求吸收的熱量．
（2）根據(jù)電能表的數(shù)據(jù)和已知轉(zhuǎn)數(shù)可求消耗電能．
（3）已知消耗的電能和通電時間，可求實際功率．
（4）吸收的熱量和消耗的電能之比就等于電熱水壺的效率．
（5）根據(jù)得出的數(shù)據(jù)進行比較．

解答：解：（1）電水壺裝滿水水的質(zhì)量m=ρV=1.0×10³Kg/m³×1.8×10^-3m³=1.8Kg
電水壺中水吸收的熱量為Q_吸=C_水m（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×1.8Kg×（30℃-10℃）=1.512×10⁵J
答：電水壺中水吸收的熱量為1.512×10⁵J．
（2）電水壺消耗的電能為W=

160imp

3200imp/Kwh

=0.05Kwh=1.8×105J
答：電水壺消耗的電能為1.8×10⁵J．
（3）電水壺燒水時的實際功率為P實=

W

t

=

1.8×105J

100s

=1800W
答：電水壺燒水時的實際功率為1800W
（4）電水壺加熱的效率η=

Q吸

W

=

1.512×105J

1.8×105J

=84%
答：電水壺加熱的效率為84%．
（5）已知P_額=2000W
所以P_實＜P_額
實際功率小于額定功率原因可能是實際電壓小于220V．

點評：本題考查質(zhì)量與熱量的計算，實際功率與效率的計算．以及密度公式的應用，電功率與電能時間的關(guān)系．