Question

10．表一是某電熱水壺的銘牌；表二是小麗探究該電熱水壺效率所記錄的數(shù)據(jù)．求：
表一：

產(chǎn)品型號	SWF12P1A-150
額定電壓U/V	220
電源頻率f/Hz	50
額定功率P/W	1100
容量V/L	1.2

表二：

電源電壓U電/V	220
壺內(nèi)水的質(zhì)量m/kg	1
水的初溫t1/℃	32
水的沸點(diǎn)t2/℃	98
水從初溫加熱至剛沸騰的時(shí)間t/s	300

（1）電熱水壺的電阻．
（2）當(dāng)電熱水壺實(shí)際工作電壓為110V時(shí)，它的實(shí)際功率．（假設(shè)電阻不變）
（3）電熱水壺的效率．[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]．

Answer 1

分析 （1）由表一可知電熱水壺的額定電壓和額定功率，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出其電阻；
（2）知道電熱水壺實(shí)際工作電壓和電阻，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出實(shí)際功率；
（3）由表格數(shù)據(jù)可知水的質(zhì)量和初溫、末溫以及比熱容，根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量，額定電壓下電熱水壺的功率和額定功率相等，根據(jù)W=Pt求出消耗的電能，水吸收的熱量和消耗電能的比值即為電熱水壺的效率．

解答 解：（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，電熱水壺的電阻：
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（220V）^{2}}{1100W}$=44Ω；
（2）當(dāng)電熱水壺實(shí)際工作電壓為110V時(shí)的實(shí)際功率：
P_實(shí)=$\frac{{{U}_{實(shí)}}^{2}}{R}$=$\frac{（110V）^{2}}{44Ω}$=275W；
（3）水需要吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×1kg×（98℃-32℃）
=2.772×10⁵J，
由P=$\frac{W}{t}$可得，電熱水壺消耗的電能：
W=Pt′=1100W×300s=3.3×10⁵J，
電熱水壺的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{2.772×1{0}^{5}J}{3.3×1{0}^{5}J}$×100%=84%．
答：（1）電熱水壺的電阻為44Ω；
（2）當(dāng)電熱水壺實(shí)際工作電壓為110V時(shí)，它的實(shí)際功率為275W；
（3）電熱水壺的效率為84%．

點(diǎn)評 本題考查了電功率公式、吸熱公式、電功公式和效率公式的綜合應(yīng)用，關(guān)鍵是從表格中獲取有用的信息．