Question

型號(hào)：XX-1 額定電壓：220V 容量：2kg 額定功率：800W

型號(hào)：XX-2 額定電壓：220V 容量：2kg 額定功率：1400W

某同學(xué)用同一品牌型號(hào)如圖所示的電水壺做物理實(shí)驗(yàn)，測(cè)得的數(shù)據(jù)填在了下面表格內(nèi)．

型號(hào)	實(shí)際電壓U/V	水的質(zhì)量m/kg	加熱時(shí)間t時(shí)/min	初溫t0/℃	末尾t/℃
XX-1	220	2	20	20	100
XX-2	220	2	10	20	100

請(qǐng)你根據(jù)以上數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算與分析：
（1）計(jì)算出 XX-1 型電水壺的工作電流和壺中水所吸收的熱量．
（2）計(jì)算出 XX-2 型電水壺所消耗的電能和燒水的效率．
（3）如果你為家里購(gòu)買該品牌電水壺，你在選擇型號(hào)時(shí)應(yīng)該考慮到哪些問題并說明理由．
（提示：電水壺?zé)�水的效率是指電水壺有效利用的熱量與消耗的電能之比）

Answer 1

分析：（1）已知XX-1 型電水壺的額定電壓和額定功率，根據(jù)公式I=

P

U

可求工作電流，已知水的比熱容和質(zhì)量，以及初溫和末溫，根據(jù)公式Q=cm△t可求壺中水所吸收的熱量．
（2）已知XX-2 型電水壺的額定功率和工作時(shí)間，根據(jù)公式W=Pt可求消耗的電能，再利用公式Q=cm△t求出水吸收的熱量，水吸收的熱量與消耗的電能的比值就是燒水的效率．
（3）選XX-2型，燒開同樣質(zhì)量得水，XX-2型電水壺用的時(shí)間短，減少了熱量的散失，起到了節(jié)電的作用．

解答：解：（1）XX-1 型電水壺的工作電流I=

P

U

=

800W

220V

=3.6A；
壺中水所吸收的熱量Q₁=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J．
答：XX-1 型電水壺的工作電流為3.6A；壺中水所吸收的熱量為6.72×10⁵J．
（2）XX-2 型電水壺所消耗的電能W=P₂t=1400W×10×60s=8.4×10⁵J；
水吸收的熱量Q₂=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J，
燒水的效率η=

Q2

W

=

6.72×105J

8.4×105J

×100%=80%．
答：XX-2 型電水壺所消耗的電能為8.4×10⁵J；燒水的效率為80%．
（3）選XX-2型，燒開同樣一壺水，XX-2型電水壺用時(shí)10min，而XX-1 型電水壺用時(shí)20min，用XX-2型電水壺節(jié)省了時(shí)間，熱水散熱也少了，還可以省電．

點(diǎn)評(píng)：本題考查電流、熱量、效率的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，還要注意養(yǎng)成節(jié)電的好習(xí)慣，同時(shí)學(xué)會(huì)能從題目所給信息中找到有用的數(shù)據(jù)．