Question

一家庭用電飯鍋的銘牌如圖所示，他家的電能表表盤上標(biāo)有“220V 10A”、“3000r/KW?h”，小華利用電飯鍋、電能表、手表、溫度計(jì)等器材進(jìn)行了以下觀察實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，請你幫助他解決以下問題：
（1）斷開家里其他用電器，只將電飯鍋接入電路燒水，觀察電能表表盤5min鐘內(nèi)轉(zhuǎn)了240r，電飯鍋消耗的電能為多少？
（2）電飯鍋加熱時(shí)實(shí)際功率為多少？是否正常工作？（不考慮溫度對電阻的影響）
（3）在這5min內(nèi)，質(zhì)量為2kg水的溫度升高了30℃，加熱水的過程中，電飯鍋的效率為多少？

Answer 1

解：
（1）設(shè)電飯鍋消耗的電能為W，根據(jù)題意得
=
解答W=0.08kW?h；
（2）電飯鍋的實(shí)際功率為P_實(shí)===0.96kW=960W；
因?yàn)閷?shí)際功率小于額定功率，所以電飯鍋不能正常工作；
（3）水吸收的熱量為Q=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×2kg×30℃=2.52×10⁵J．
電飯鍋消耗的電能為W=0.08kW?h=2.88×10⁵J
電飯鍋的效率為η===87.5%．
答：
（1）電飯鍋消耗的電能為0.08kW?h；
（2）電飯鍋的實(shí)際功率為960W，不能正常工作；
（3）電飯鍋的效率為87.5%．
分析：（1）已知電能表轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)速度和實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)，利用比例式可以得到電飯鍋消耗的電能；
（2）已知消耗的電能和加熱時(shí)間，利用P=得到實(shí)際功率；用電器的工作狀態(tài)決定于實(shí)際功率：只有實(shí)際功率等于額定功率，才能正常工作；
（3）已知水的質(zhì)量、比熱和升高的溫度，利用Q=cm△t得到水吸收的熱量；水吸收的熱量與電飯鍋消耗電能之比就是電飯鍋的效率．
點(diǎn)評：此題考查了電能表參數(shù)的應(yīng)用、實(shí)際功率的計(jì)算、用電器工作狀態(tài)的影響因素以及熱量的計(jì)算和能量轉(zhuǎn)化效率的計(jì)算，綜合性較強(qiáng)，需要熟練的掌握公式及其變形．