Question

18．如圖是小明同學家購買的微電腦控制電茶壺，具有自動抽水、煮水、顯示水溫、控溫等功能，使用十分方便，據(jù)查，該產(chǎn)品額定電壓為220V，煮水時功率1000W，茶壺容量1.0L，水的比熱容c_水=4.2×10³J（kg•℃）

（1）將550mL的純凈水從桶中提升0.6m，求電動機對水所做的功．
（2）利用“煮水檔”將550mL的水加熱4min的實驗數(shù)據(jù)如表，請計算0-3min的能量損失．

時間/min	0	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0	3.5	4.0
溫度/℃	20	21	33	49	66	82	95	95	95

（3）他根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖2中做出水被加熱的“溫度-時間”圖象，發(fā)現(xiàn)0-0.5min溫度上升特別緩慢，主要原因剛開始加熱的時候，電茶壺本身需要吸收一部分熱量．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)G=mg=ρVg求出水的重力，根據(jù)W=Gh求出電動機對水所做的功；
（2）根據(jù)Q=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；根據(jù)W=Pt求出熱水壺消耗的電能，二者之差即為能量損失；
（3）采用描點發(fā)畫出圖象，剛開始加熱的時候，電茶壺本身需要吸收一部分熱量．

解答 解：（1）由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的質(zhì)量：
m=ρV=1×10³kg/m³×5.5×10^-4m³=0.55kg，
水的重力：
G=mg=0.55kg×9.8N/kg=5.39N，
電動機對水所做的功：
W=Gh=5.39N×0.6m=3.234J；
（2）水吸收的熱量：
Q=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×0.55kg×（95℃-20℃）=1.7325×10⁵J，
由P=$\frac{W}{t}$，可得，電熱水壺消耗的電能：
W=Pt=1200W×3×60s=2.16×10⁵J，
0-3min的能量損失=W-Q=2.16×10⁵J-1.7325×10⁵J=4.275×10⁴J；
（3）采用描點發(fā)畫出圖象，如下圖：

0-0.5min溫度上升緩慢的主要原因：剛開始加熱的時候，電茶壺本身需要吸收一部分熱量．
答：（1）電動機對水所做的功為3.234J；
（2）0-3min的能量損失為4.275×10⁴J；
（3）圖象見上圖；剛開始加熱的時候，電茶壺本身需要吸收一部分熱量．

點評 此題主要考查的是學生對密度、重力、功、熱量、電功計算公式的理解和掌握，綜合性較強．