Question

如图是啸宇家新买的一台快速电水壶，这台电水壶的铭牌如表．为了测量该电水壶烧水时的实际功率，啸宇用所学知识和父亲合作进行了如下实验：关掉家里所有用电器，将该电水壶装满水，接人家庭电路中，测得壶中水从25℃上升到35℃所用的时间是50s，同时观察到家中“220V 10A（40A） 3200imp/（kW．h）”的电子式电能表耗电指示灯闪烁了80imp，请根据相关信息解答下列问题．[C_水=4.2×10³J/]

产品型号：SWF18A5T-200 最大容积：1.8L    额定功率：2000W 额定频率：50Hz   额定电压：220V～

（1）电水壶烧水时的实际功率；
（2）电水壶加热的效率；
（3）通过比较实际功率与额定功率大小关系，简要回答造成这种关系的一种可能原因．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据电能表的参数可知，每消耗1KW?h指示灯闪烁3200imp，据此求出此时电水壶消耗的电能，再利用P=求出电水壶烧水时的实际功率；
（2）根据Q=cm△t求出水吸收的热量，根据效率公式求出电水壶加热的效率．
（3）根据得出的数据进行比较，从工作电压的角度分析原因．
解答：解：（1）电水壶装满水时的质量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×1.8×10^-3m3=1.8kg；
电水壶消耗的电能为：
W=×3.6×10⁶J=9×10⁴J，
电水壶烧水时的实际功率：
P_实===1800W．
答：电水壶烧水时的实际功率是1800W．
（2）水吸收的热量：
Q_吸=c_水m△t=4.2×10³J/（kg?℃）×1.8kg×（35℃-25℃）=7.56×10⁴J，
电水壶加热的效率：
η=×100%=×100%=84%．
答：电水壶加热的效率为84%．
（3）由信息数据可知电水壶的额定功率为2000W，而通过计算可知实际功率为1800W，原因可能是实际电压小于额定电压．
答：原因可能是实际电压小于额定电压．
点评：此题考查密度公式的应用，电功率的计算，热量的计算等知识点，涉及到的知识点较多，综合性强，难易程度适中．本题是一道电学与热学的综合应用题，与生活相连，使学生觉得学了物理有用，注意计算时的单位变换要正确．