小华在A国留学.妈妈去看她时从国内带去了一个电饭锅,在A国使用时小华的妈妈发现这个电饭锅好像变“懒”了,煮熟同样一锅饭需要的时间比在国内需要的时间长了许多.为了查明原因,小华查看了电饭锅铭牌,发现其上标有“220V 600W”,她恍然大悟.原来小华所在国家(A国)的家庭电路电压为110V,请你帮助小华通过计算判断:
(1)求该电饭锅直接接在A国家庭电路插座上工作时的实际电功率?(设电饭锅电阻值不变)
(2)该电饭锅正常工作20min将质量为1.5kg,温度为20℃的水加热到100℃;则水所吸收的热量为多少?则在此过程中该电饭锅的效率?
(3)小华妈妈回国时又从A国带回了一个标有“110V 500W”的电熨斗,为了能让其在我国家庭电路中正常工作,应给它串联一只多少欧的电阻?
解:(1)该电饭锅的电阻:R=
![](http://thumb.1010pic.com/pic5/latex/19320.png)
,
家庭电路电压为110V时的实际功率为:
P
实=
![](http://thumb.1010pic.com/pic5/latex/19321.png)
=
![](http://thumb.1010pic.com/pic5/latex/254056.png)
P
额=(
![](http://thumb.1010pic.com/pic5/latex/19323.png)
)
2×600W=150W;
(2)水吸收的热量:
Q
吸=cm(t
2-t
1)=4.2×10
3J/(kg?℃)×1.5kg×(100℃-20℃)=504000J,
电流做的功:
W=Pt=600W×20×60s=720000J,
该电饭锅的效率:
η=
![](http://thumb.1010pic.com/pic5/latex/176680.png)
=
![](http://thumb.1010pic.com/pic5/latex/277868.png)
=70%;
(3)电熨斗的电阻R
1=
![](http://thumb.1010pic.com/pic5/latex/277869.png)
=
![](http://thumb.1010pic.com/pic5/latex/277870.png)
=24.2Ω,
我国照明电路的电压为220V,需分压110V,
根据串联电路电阻的分压特点可知,需要串联电阻的阻值为24.2Ω.
答:(1)该电饭锅直接接在A国家庭电路插座上工作时的实际电功率为150W;
(2)水所吸收的热量为720000J,此过程中该电饭锅的效率为70%;
(3)电熨斗在我国家庭电路中正常工作时,串联电阻的阻值为24.2Ω.
分析:(1)由电饭锅的铭牌,据公式R=
![](http://thumb.1010pic.com/pic5/latex/19319.png)
可以求电阻,再根据P=
![](http://thumb.1010pic.com/pic5/latex/18766.png)
求出实际电功率;
(2)根据Q=cm△t求出水所吸收的热量,根据W=Pt求出电流做的功,再根据效率公式求出该电饭锅的效率;
(3)已知额定电压和额定功率可求电熨斗电阻和电流,已知电源电压可求需分担的电压,根据串联电路电阻的分压特点求出需要串联的电阻阻值.
点评:本题考查了电功率、吸收热量、电功、效率的计算以及串联电路的特点等,关键是公式及其变形式的灵活运用,计算时要注意小数点的处理.