Question

（2012?海安縣模擬）如圖是小宇家新買的一臺快速電水壺，這臺電水壺的銘牌如下表．為了測量該電水壺燒水時的實際功率，小宇用所學知識和爸爸合作進行了如下實驗：關掉家里所有用電器，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．請根據相關信息解答下列問題．〔C_水=4.2×10³J/（kg?℃）〕
（1）電水壺中水的質量；
（2）電水壺燒水時的實際功率；
（3）電水壺加熱的效率．

Answer 1

分析：（1）由銘牌可知電水壺的最大容積，利用密度公式變形即可求出電水壺裝滿水的質量；
（2）根據電能表的參數可知，每消耗1KW?h指示燈閃爍3200imp，據此求出此時電水壺消耗的電能，再利用P=

W

t

求出電水壺燒水時的實際功率；
（3）根據Q=cm△t求出水吸收的熱量，根據效率公式求出電水壺加熱的效率．

解答：解：（1）電水壺裝滿水時的質量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×1.8×10^-3m³=1.8kg；
（2）電水壺消耗的電能為：
W=

80

3200

×3.6×10⁶J=9×10⁴J，
電水壺燒水時的實際功率：
P_實=

W

t

=

9×104J

50s

=1800W．
（3）水吸收的熱量：
Q_吸=c_水m△t=4.2×10³J/（kg?℃）×1.8kg×（35℃-25℃）=7.56×10⁴J，
電水壺加熱的效率：
η=

Q吸

W

×100%=

7.56×104J

9×104J

×100%=84%．
答：（1）電水壺中水的質量為1.8kg；
（2）電水壺燒水時的實際功率為1800W；
（3）電水壺加熱的效率為84%．

點評：本題是一道電學與熱學的綜合應用題，涉及到了電功率的計算，熱量的計算、效率的計算，綜合性強；與生活相連，使學生覺得學了物理有用．