Question

（2012?孝南區(qū)三模）測定電熱杯的效率．
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y定電熱杯的效率
實(shí)驗(yàn)器材：電熱杯、托盤天平、溫度計(jì)、秒表、支架
實(shí)驗(yàn)步驟：
（1）閱讀電熱杯的銘牌，記下電功率P；
（2）用天平稱量質(zhì)量為m的水，倒入電熱杯內(nèi)，測出初溫t₀，再將溫度計(jì)掛在支架下，下端浸入水中央；
（3）接通電源，開始計(jì)時(shí)，每經(jīng)過1min記錄水的溫度，直至水開始沸騰，斷開電源立即記下水沸騰時(shí)的溫度t，同時(shí)，記下通電時(shí)間T；
（4）算出電流做的功和水吸收的熱量，求出電熱杯的效率．
實(shí)驗(yàn)分析評價(jià)：
（1）電熱杯效率的表達(dá)式為

PT

cm(t-t0)

×100%

（用題中所給字母表示）；
（2）你認(rèn)為電熱杯效率低于100%的原因可能有哪些？寫出其中1條：

熱量損耗

．
（3）下表是小強(qiáng)用300W的電熱杯，加熱質(zhì)量為300g、初溫t₀為8℃的水沸騰（說明：實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)水的沸點(diǎn)為95℃）時(shí)的數(shù)據(jù)；

時(shí)間（min）	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
水溫（℃）	8	11	16	22	30	38	48	58	67	76	86	95	95

從表中的數(shù)據(jù)可以看出，在第5～8min內(nèi)，每分鐘溫度升高的值較大，表明在這一階段電熱杯的功率

大于

（“大于”、“小于”、“等于”）整個加熱過程中的平均功率．
（4）此時(shí)的大氣壓強(qiáng)

小于

（“大于”、“小于”、“等于”）1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)W=Pt求出消耗的電能，然后利用Q=cm△t求出轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能的多少；再根據(jù)轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能與消耗的電能的比值即可求出表示出電熱杯的效率；
（2）從熱量散失方面進(jìn)行分析；
（3）電功率是反映電流做功的快慢，可以根據(jù)水的溫度變化判斷電熱杯工作過程中做功的快慢；
（4）一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點(diǎn)是100℃，可以根據(jù)沸點(diǎn)判斷大氣壓的范圍．

解答：解：（1）電熱杯消耗的電能：W=PT；
水吸收的熱量：Q=cm△t=cm（t-t₀）；
電熱杯的效率：η=

Q

W

×100%=

cm(t-t0)

PT

×100%．
（2）用電熱水杯加熱時(shí)，總有一部分熱量損耗，所以電熱杯燒水的效率總是小于1；
（3）從表中的數(shù)據(jù)可以看出，在第5-8min內(nèi)，每分鐘溫度升高的值較大，表明該階段相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量多，故在這一階段電熱杯的功率大于整個加熱過程中的平均功率；
（4）從表中數(shù)據(jù)可以看出，水的沸點(diǎn)低于100℃，所以此時(shí)的大氣壓強(qiáng)小于1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓．
故答案為：（1）

PT

cm(t-t0)

×100%；（2）熱量損耗；（3）大于；（4）小于．

點(diǎn)評：本題考查了學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力，利用好吸熱公式、電功公式W=Pt、效率公式是本題的關(guān)鍵．