Question

如圖是嘯宇家新買的一臺快速電水壺，這臺電水壺的銘牌如表．為了測量該電水壺燒水時的實際功率，嘯宇用所學知識和父親合作進行了如下實驗：關掉家里所有用電器，將該電水壺裝滿水，接人家庭電路中，測得壺中水從25℃上升到35℃所用的時間是50s，同時觀察到家中“220V 10A（40A） 3200imp/（kW．h）”的電子式電能表耗電指示燈閃爍了80imp，請根據相關信息解答下列問題．[C_水=4.2×10³J/]

產品型號：SWF18A5T-200 最大容積：1.8L    額定功率：2000W 額定頻率：50Hz   額定電壓：220V～

（1）電水壺燒水時的實際功率；
（2）電水壺加熱的效率；
（3）通過比較實際功率與額定功率大小關系，簡要回答造成這種關系的一種可能原因．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據電能表的參數可知，每消耗1KW?h指示燈閃爍3200imp，據此求出此時電水壺消耗的電能，再利用P=求出電水壺燒水時的實際功率；
（2）根據Q=cm△t求出水吸收的熱量，根據效率公式求出電水壺加熱的效率．
（3）根據得出的數據進行比較，從工作電壓的角度分析原因．
解答：解：（1）電水壺裝滿水時的質量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×1.8×10^-3m3=1.8kg；
電水壺消耗的電能為：
W=×3.6×10⁶J=9×10⁴J，
電水壺燒水時的實際功率：
P_實===1800W．
答：電水壺燒水時的實際功率是1800W．
（2）水吸收的熱量：
Q_吸=c_水m△t=4.2×10³J/（kg?℃）×1.8kg×（35℃-25℃）=7.56×10⁴J，
電水壺加熱的效率：
η=×100%=×100%=84%．
答：電水壺加熱的效率為84%．
（3）由信息數據可知電水壺的額定功率為2000W，而通過計算可知實際功率為1800W，原因可能是實際電壓小于額定電壓．
答：原因可能是實際電壓小于額定電壓．
點評：此題考查密度公式的應用，電功率的計算，熱量的計算等知識點，涉及到的知識點較多，綜合性強，難易程度適中．本題是一道電學與熱學的綜合應用題，與生活相連，使學生覺得學了物理有用，注意計算時的單位變換要正確．