Question

前些日子，小亮的媽媽買了一個“天際”牌自動電熱水壺送給爺爺，其銘牌如右表．小亮為了給爺爺說明電熱水壺的使用方法，他接水至800mL刻度，
然后把壺放在加熱座上，撥開開關(guān)，5min后水燒開，水壺自動斷電．已知水的初溫為20℃．
（1）電熱水壺正常燒水時的熱效率．
（2）在用電高峰，電路中的實際電壓降為198V，這時電熱水壺的實際功率為多大？
（3）由上述計算可看出，用電器工作的實際功率不一定與額定功率相符．請你利用家中的電能表和手表設計一個方案：測出電熱水壺在（2）的情況下的實際功率．

Answer 1

分析：（1）由熱量公式求出水吸收的熱量，由公式W=Pt求出電熱水壺消耗的電能，然后求出電熱水壺的效率．
（2）根據(jù)電熱水壺的額定電壓與額定功率，由電功率的變形公式P=

U2

R

求出電熱水器的電阻，然后由電功率公式

U2

R

求出電熱水器的實際功率．
（3）由電能表測出電熱水壺消耗的電能，由手表測出電熱水壺工作時間，
然后由電功率公式P=

W

t

求出電熱水壺的實際功率．

解答：解：（1）水的質(zhì)量m=ρV=1g/cm³×800mL=800g=0.8kg，
在1標準大氣壓下，水的沸點是100℃，加熱水吸收的熱量
Q=mc△t=0.8kg×4.2×10³J/（kg?℃）×（100℃-20℃）=2.688×10⁵J，
電熱水壺消耗的電能W=Pt=1100W×5×60s=3.3×10⁵J，
電熱水壺的效率η=

Q

W

×100%=

2.688×105J

3.3×105J

×100%≈81.45%；
（2）∵P=

U2

R

，∴R=

U2

P

=

(220V)2

1100W

=44Ω，
實際電壓為198V時電熱水壺的實際功率P_實=

U 2 實

R

=

(198V)2

44Ω

=891W；
（3）將家中其它所有用電器都關(guān)閉，只讓電熱水壺工作，
由電能表讀出電熱水壺消耗的電能W，用手表測出電熱水壺的工作時間t，
由電功率公式P=

W

t

可以求出電熱水壺的實際功率．
答：（1）電熱水壺正常燒水時的熱效率是81.45%．
（2）電熱水壺的實際功率891W．
（3）用電能表測出電熱水壺消耗的電能W，用手表測出時間t，
由電功率公式P=

W

t

可以求出電熱水壺的實際功率．

點評：本題考查了求電熱水壺的效率、實際功率、設計測功率的方法等問題，難度不大，掌握熱量公式、電功率公式及其變形公式等即可正確解題．