(2013?錦州一模)在探究“家用電器”的綜合實踐活動中,小明與同學(xué)一起合作,以家里的電水壺為觀察、研究對象,記錄了如下表中的有關(guān)數(shù)據(jù).
觀察對象 有關(guān)活動和相關(guān)記錄
電水壺銘牌 額定電壓:220V  額定功率:800W  容量:2L
電能表銘牌 有關(guān)參數(shù):220V  10(40)A   50Hz   1200r/kW.h
電熱壺加熱時的電能表 關(guān)閉家中的所有用電器,只將電水壺接入電路,觀察電能表,
表盤在2分鐘內(nèi)轉(zhuǎn)過30轉(zhuǎn)
測量電水壺中水的溫度 壺中裝水量:1.5kg   通電前溫度:30℃通電2分鐘后溫
度:44℃
根據(jù)上表中的記錄,請解答下面的問題.
(1)求通電2min壺中的水吸收的熱量;
(2)求電水壺中發(fā)熱體正常工作時的電阻值;
(3)求2min內(nèi)電水壺消耗的電能和實際功率以及電水壺的效率.
分析:(1)知道水的比熱容、初溫、末溫、質(zhì)量,根據(jù)Q=cm△t求出水吸收的熱量;
(2)由表格可知,電水壺中發(fā)熱體正常工作時的功率和電壓,根據(jù)P=
U2
R
求出發(fā)熱體正常工作時的電阻值;
(3)根據(jù)電能表的參數(shù)可知,每消耗1kW?h指示燈閃爍1200轉(zhuǎn),據(jù)此求出通電2分鐘消耗的電能,根據(jù)P=
W
t
求出電水壺的實際功率;水吸收的熱量與消耗電能的比值即為電水壺的效率.
解答:解:
(1)通電2min壺中的水吸收的熱量;
Q=cm1△t=4.2×103J/(kg?℃)×1.5kg×(44℃-30℃)=8.82×104J;
(2)根據(jù)P=
U2
R
可得:
電水壺中發(fā)熱體正常工作時的電阻值R=
U2
P
=
(220V)2
800W
=60.5Ω;
(3)2min內(nèi)電水壺消耗的電能是:
W=
3.6×106J
1200轉(zhuǎn)
×30轉(zhuǎn)=9×104J,
電水壺的實際功率:
P=
W
t
=
9×104J
120s
=750W,
電水壺效率:
η=
Q
W
×100%=
8.82×104J
9×104J
×100%=98%;
答:(1)通電2min壺中的水吸收的熱量是8.82×104J;
(2)電水壺中發(fā)熱體正常工作時的電阻值是60.5Ω;
(3)2min內(nèi)電水壺消耗的電能是9×104J,實際功率是750W,電水壺的效率是98%.
點評:本題考查了電功、電阻、實際功率和效率的計算,關(guān)鍵是公式及其變形式的靈活應(yīng)用和電能表參數(shù)含義的理解與掌握.
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