Question

微波爐是一種效率很高的家用電器．可是有一天，小宇在商場中聽到了顧客和售貨員的一段對話：售貨員說，微波爐很省電，加熱食品又快；顧客說，微波爐很費電，他家的微波爐一開保險絲就熔斷．小宇聽了很迷惑，到底誰說得對呢？他用家里的微波爐進行了實驗（銘牌見表）．將一瓶500mL的礦泉水倒入杯子中，用溫度計測得水的初溫為20℃，放入微波爐中以最大功率加熱2min，取出后測得水溫為60℃．請你幫小宇計算出以下兩個量[水的比熱容：c=4.2×10³J/（kg?℃）]：
（1）微波爐以最大功率加熱時電路中的電流．（結果保留兩位小數）
（2）杯中水吸收的熱量．
（3）小宇又用“220V，800W”的電熱水壺，使等量的水升高同樣的溫度用了4min．可見，售貨員說“微波爐省電”，的意思是______；而微波爐一開保險絲就熔斷的原因是______．

Answer 1

解：（1）I===4.55A
（2）m=ρ_水V=1.0×10³kg/m³×500×10^-6m³=0.5kg
Q_吸=cm（t₂一t₁）=4.2×10³J/（kg?℃）×O.5kg×40℃=8.4×10⁴J
（3）售貨員說微波爐很省電，是因為與電水壺相比較，產生相同的熱量，微波爐消耗的電能較少；顧客說微波爐很費電，經常燒保險絲，是因為微波爐工作時的電流很大．
故答案為：
（1）微波爐以最大功率加熱時電路中的電流為4.55A；
（2）杯中水吸收的熱量為8.4×10⁴J；
（3）消耗的電能少；工作電流大．
分析：（1）已知微波爐的最大功率和額定電壓，利用公式I=可以得到最大電流；
（2）已知微波爐的最大功率和工作時間，利用W=Pt可以得到消耗的電能；
（3）根據公式W=Pt可以解釋售貨員所說的微波爐很省電；根據I=可以解釋顧客說的微波爐功率大，微波爐一開就燒保險絲．
點評：微波爐省電與否，僅從消耗電能多少或燒壞保險絲不能確定，因為省電的前提是消耗電能相同產生熱量多少（實際是電熱轉換效率），而燒壞保險絲，只說明電流大，用電器功率大，但不一定費電（還要看加熱時間）．