Question

1．小星购买了一个充电暖手宝，铭牌中部分参数如下表所示，某次小星测得暖手宝正常工作时，袋内0.3kg的水由15℃加热到75℃耗时4min，水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），则：
（1）加热过程中水吸收的热量是多少？
（2）求暖手宝的热效率？
（3）为了使用更加安全，暖手宝内部采用了双重温控保护开关，这两个温控开关之间应如何连接？

额定电压	220V
额定频率	50HZ
额定功率	400W
尺寸含包装	270*210*55mm

Answer 1

分析 （1）应用热量公式可以求出水吸收的热量．
（2）求出暖手宝消耗的电能，然后由效率公式求出效率．
（3）为了更安全，电热暖手宝采用双重温控保护开关，只要有一处温度过高就自动切断电路，两个开关应该是串联．

解答 解：（1）加热过程中水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×0.3kg×（75℃-15℃）=7.56×10⁴J；
（2）暖手宝热效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{{Q}_{吸}}{Pt}$×100%=$\frac{7.56×1{0}^{4}J}{400W×4×60s}$×100%=78.75%；
（3）因为暖手宝里使用双重温控开关，也就是说只有这两个开关都闭合时，暖手宝才可以工作，否则不能工作，因此这两个开关是串联的．
答：（1）加热过程中水吸收的热量是7.56×10⁴J；
（2）暖手宝的热效率是78.75%．
（3）为了使用更加安全，暖手宝内部采用了双重温控保护开关是串联的．

点评 本题是一道电学与热学的综合应用题，涉及到吸热公式、效率公式、电功率公式的应用以及串并联的辨别，便于激发学生探究物理现象的兴趣，体现了新课标的要求，属于中考热点题目．