Question

（2009?北塘區(qū)一模）小北塘家新買的一臺快速電水壺，這臺電水壺的銘牌如下表．為了測量該電水壺?zé)�水時的實際功率，小北塘用所學(xué)知識和父親合作進行了如下實驗：關(guān)掉家里所有用電器，將該電水壺裝滿水，接入家庭電路中，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(jù)相關(guān)信息解答下列問題．
產(chǎn)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）電水壺中水的質(zhì)量；
（2）根據(jù)電能表指示燈的工作情況求出電水壺?zé)�水時消耗的電能和實際功率；
（3）電水壺加熱的效率
（4）通過比較實際功率與額定功率大小關(guān)系，簡要回答造成這種關(guān)系的一種可能原因．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)電水壺的最大容積是1.8L和水的密度，利用密度公式變形即可求出電水壺中水的質(zhì)量；
（2）根據(jù)“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”可求出此時電水壺消耗的電能W_總，再利用P=

W總

t

即可求出電水壺?zé)�水時的實際功率；
（3）根據(jù)〔C_水=4.2×10³J/（kg?℃）〕、水的質(zhì)量、水上升的溫度，利用Q_吸=c_水m△t求出水吸收的熱量，
根據(jù)電水壺?zé)�水時水實際得到的熱量除以消耗的電實際可以產(chǎn)生的熱量，即利用η=

Q吸

W總

×100%即可求出電水壺加熱的效率；
（4）根據(jù)信息數(shù)據(jù)可知電水壺的額定功率為2000W，而實際功率為1800W，原因可能是實際電壓過低．

解答：解：（1）由ρ=

m

V

得
m=ρV=1.0×10³kg/m³×1.8×10^-3m³=1.8kg；
答：電水壺中水的質(zhì)量是1.8kg；
（2）W=

80imp

3200imp

×3.6×10⁶J=9×10⁴J，
P=

W總

t

=

9×104J

50s

=1800W；
答：電水壺?zé)�水時消耗的電能為9×10⁴J，電水壺?zé)�水時的實際功率為1800W．
（3）Q_吸=c_水m△t=4.2×10³J/（kg?℃）×1.8kg×（35℃-25℃）=7.56×10⁴J，
η=

Q吸

W總

×100%=

7.56×104J

9×104J

×100%=84%；
答：電水壺加熱的效率為84%．
（4）由信息數(shù)據(jù)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．

點評：此題考查密度公式的應(yīng)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(xué)與熱學(xué)的綜合應(yīng)用題，與生活相連，使學(xué)生覺得學(xué)了物理有用，注意計算時的單位變換要正確．