Question

在“家電下鄉(xiāng)”活動中，小剛家買了一臺微波爐．

額定電壓	220V
最大加熱功率	1100W
電源頻率	50Hz
加熱效率	＞92%
防觸電保護(hù)類	Ⅰ類

（1）他觀察電源線插頭的三個腳，如圖所示，知道其中稍長些的腳E是把微波爐的外殼與

地線

相連接，而且腳E稍長一些可保證在插入插座和拔出插座時更安全．原因是

插入插座時外殼先接觸地線，拔出插座時外殼后脫離地線

．
（2）微波爐說明書中的銘牌如表所示，在使用最大加熱功率加熱時，家庭電路中于路電流增加多少呢？請你幫小剛計算．
（3）小剛對銘牌中加熱效率大于92%有點(diǎn)懷疑，他動手進(jìn)行了測量．他用容積是250mL的廢礦泉水瓶裝滿20%的自來水，倒入專用塑料杯中，放人微波爐中用最大加熱功率加熱1min，取出后測得溫度為78℃．請你計算這臺微波爐的加熱效率．[c_水=4.2×10³ J/（kg?℃），設(shè)常溫為20℃]
（4）我國出臺了一系列有關(guān)“家電下鄉(xiāng)”的政策，其中對購買高能效、低能耗的家電產(chǎn)品實(shí)行政府財政補(bǔ)貼，就國家這一政策對能源與社會發(fā)展帶來的影響，發(fā)表你的看法．

Answer 1

分析：解：
（1）家用電器都使用三孔插座，是由于這些用電器的外殼是金屬，金屬是導(dǎo)體；當(dāng)用電器漏電時，會使外殼帶電，若接上地線，一旦有漏電現(xiàn)象，電流也就通過地線，流入大地，從而防止了觸電事故的發(fā)生．
（2）由表格數(shù)據(jù)可知，最大加熱功率和工作電壓，根據(jù)P=UI求出家庭電路中干路電流增加的量；
（3）先根據(jù)m=ρV求出水的質(zhì)量，然后根據(jù)Q=cm△t求出吸收的熱量，再由W=Pt求出電流做的功，最后根據(jù)η=

Q

W

×100求出微波爐的效率；
（4）我國的能源消耗以化石能源為主，鼓勵使用高效家電產(chǎn)品，可有效提高能源利用率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，保護(hù)環(huán)境，促進(jìn)社會可持續(xù)發(fā)展．

解答：解：
（1）腳E是把微波爐的外殼與地線相連接，而且腳E稍長一些可保證在插入插座和拔出插座時更安全．原因是插入插座時外殼先接觸地線，拔出插座時外殼后脫離地線；
（2）根據(jù)P=UI可得，在使用最大加熱功率加熱時，家庭電路中干路電流增加的量：
I=

P

U

=

1100W

220V

=5A；
（3）根據(jù)ρ=

m

V

可得，水的質(zhì)量：m=ρV=1.0×10³kg/m³×250×10^-6m³=0.25kg，
水吸收的熱量：Q=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×0.25kg×（78℃-20℃）=6.09×10⁴J，
消耗的電能：W=Pt=1100W×60s=6.6×10⁴J．
微波爐的效率：
η=

Q

W

×100%=

6.09×104J

6.6×104J

×100%≈92.3%；
（4）使用高效家電產(chǎn)品，有效提高能源利用率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，保護(hù)環(huán)境．
答：（1）地線；插入插座時外殼先接觸地線，拔出插座時外殼后脫離地線；
（2）在使用最大加熱功率加熱時，家庭電路中干路電流增加5A；
（3）這臺微波爐的加熱效率為92.3%；
（4）使用高效家電產(chǎn)品，有效提高能源利用率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，保護(hù)環(huán)境．

點(diǎn)評：本題是一道電學(xué)與熱學(xué)的綜合應(yīng)用題，重點(diǎn)還是相關(guān)公式的靈活應(yīng)用，并且還能從相關(guān)數(shù)據(jù)中找出有用的，注意計算時的單位變換要正確．