電磁爐是一種新型灶具,爐子的內(nèi)部有一個金屬線圈,當(dāng)電流通過線圈時會產(chǎn)生磁場,這個變化的磁場又會引起電磁爐上面的鐵質(zhì)鍋底產(chǎn)生感應(yīng)電流(即渦流),渦流使鍋體及食物的溫度升高,所以電磁爐煮食的熱源來自于鍋具本身.小明在探究“家用電器”的綜合實(shí)踐活動中,以家里的電磁爐為觀察研究對象,在表中記錄了有關(guān)數(shù)據(jù).
觀察對象 有關(guān)記錄和相關(guān)活動
觀察電磁爐銘牌 U=220V  P=2KW
觀察電能表銘牌 220V 10(40)A 50Hz 2000r/(kw?h)
用電磁爐加熱m=1kg、初溫t=25℃的水 關(guān)閉家里其它用電器,只將電磁爐接入電路中工作,觀察電能表,表盤在2.5min內(nèi)轉(zhuǎn)了150r,此時用溫度計測得的水溫為85℃
請你解答下列問題:
(1)加熱2.5min水所吸收的熱量是多少?[水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃)]
(2)電磁爐工作2.5min消耗的電能是多少?比較(1)(2)兩問的結(jié)果,說明了什么問題?
(3)電磁爐的實(shí)際功率是多少?請你將求解結(jié)果與表中的額定功率進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)了什么問題?并解釋原因.
分析:(1)知道水壺內(nèi)水的質(zhì)量、水的密度、水溫度的變化,利用吸熱公式求水吸收的熱量;
(2)知道只將電磁爐接入電路燒水觀察電能表,表盤在2.5min內(nèi)轉(zhuǎn)了150r,利用電能表的參數(shù)“2000r/kWh”求電磁爐工作2.5min消耗的電能;和(1)中水吸收的熱量值比較可以看出,消耗的電能并沒有被水吸收,有熱損耗;
(3)知道電磁爐工作5min消耗的電能,利用 P=
W
t
求電磁爐的實(shí)際功率;將計算的電磁爐的實(shí)際功率與額定功率比較進(jìn)行分析.
解答:解:(1)水吸收的熱量
Q=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×1kg×(85℃-25℃)=2.52×105J;
(2)電磁爐工作2.5min消耗的電能:
W=
150r
2000r/kW?h
=
150r
2000r
×3.6×106J=2.7×105J;
和水吸收的熱量比較,W>Q,可見消耗的電能并沒有被水吸收,有熱損耗;
(3)電磁爐的功率:
P=
W
t
=
2.7×105J
2.5×60s
=1800W;
(4)∵P=1800W<P
∴電磁爐兩端的電壓比額定電壓要低,電磁爐沒有正常工作.
答:(1)加熱2.5min,水所吸收的熱量為2.52×105J;
(2)電磁爐工作2.5min消耗的電能為2.7×105J,有熱損耗;
(3)電磁爐的功率為1800W;電磁爐的實(shí)際功率小于額定功率,這說明電磁爐兩端的電壓比額定電壓要低,電磁爐沒有正常工作.
點(diǎn)評:本題是一道電學(xué)與熱學(xué)的綜合應(yīng)用題,與生活相聯(lián)系,涉及到了實(shí)際電壓、實(shí)際功率、額定電壓、額定功率、消耗電能的計算,對電能表參數(shù)的理解、電功率的計算、熱量公式的運(yùn)用,屬于難題.
練習(xí)冊系列答案
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科目:初中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)電磁爐是一種新型灶具,如圖所示是電磁爐的原理圖:爐子的內(nèi)部有一個金屬線圈,當(dāng)電流通過線圈時會產(chǎn)生磁場,這個變化的磁場又會引起電磁爐上面的鐵質(zhì)鍋底內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流(即渦流),渦流使鍋體鐵分子高速無規(guī)則熱運(yùn)動,分子互相碰撞、摩擦而產(chǎn)生熱能,從而迅速使鍋體及食物的溫度升高.所以電磁爐煮食的熱源來自于鍋具本身而不是電磁爐本身發(fā)熱傳導(dǎo)給鍋具,它是完全區(qū)別于傳統(tǒng)的靠熱傳導(dǎo)來加熱食物的廚具.請問:
(1)電磁爐與普通的電爐相比,誰的熱效率更高?為什么?
(2)某同學(xué)用功率為2000W的電磁爐,將1㎏初溫為25℃的水加熱到100℃,需要的時間為2分55秒,則消耗的電能是多少?電磁爐的熱效率是多少?(水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃) )

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科目:初中物理 來源: 題型:

(2010?合肥三模)電磁爐是一種新型灶具,如圖所示是電磁爐的原理圖:爐子的內(nèi)部有一個金屬線圈,當(dāng)電流通過線圈時會產(chǎn)生磁場,這個變化的磁場又會引起電磁爐上面的鐵質(zhì)鍋底內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流(即渦流),渦流使鍋體鐵分子
高速無規(guī)則熱運(yùn)動,分子互相碰撞、摩擦而產(chǎn)生熱能,
從而迅速使鍋體及食物的溫度升高.所以電磁爐煮食的
熱源來自于鍋具本身而不是電磁爐本身發(fā)熱傳導(dǎo)給鍋具,
它是完全區(qū)別于傳統(tǒng)的靠熱傳導(dǎo)來加熱食物的廚具.
請問:
(1)電磁爐與普通的電爐相比,誰的熱效率更高?為什么?
(2)該電磁爐在正常工作時,通過的電流是多少?
(3)該電磁爐在正常工作時,將1L溫為25℃的水加熱到100℃,需要的時間為2分55秒,則消耗的電能是多少?電磁爐的熱效率是多少?(水的比熱容為4.2×103J/(kg﹒℃) )
型號 額定電壓 額定功率 頻率 防電保護(hù)類
103B--55 220V 2000 50HZ I

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科目:初中物理 來源: 題型:

電磁爐是一種新型灶具,下列是小程同學(xué)在探究活動中獲得的電磁爐及他家電能表的有關(guān)數(shù)據(jù)資料:
觀察對象 有關(guān)記錄 研究活動
電磁爐的銘牌 U=220V  P=1kW ①水的質(zhì)量2.5kg,初溫30℃;
②關(guān)閉家里其他用電器,只將該電磁爐接入電路燒水,觀察電能表,表盤在5min內(nèi)轉(zhuǎn)了150r,此時用溫度計測得水的溫度為50℃.
電能表的銘牌 220V  10(40)A
50Hz 2000r/kW?h
請你根據(jù)小程同學(xué)在活動中獲得的有關(guān)資料及數(shù)據(jù),求:
(1)電磁爐的實(shí)際功率;   
(2)電磁爐燒水的效率.

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科目:初中物理 來源: 題型:

電磁爐是一種新型灶具,圖所示是電磁爐的原理圖:爐子的內(nèi)部有一個金屬線圈,當(dāng)電流通過線圈時會產(chǎn)生磁場,這個變化的磁場又會引起電磁爐上面的鐵質(zhì)鍋底內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流(即渦流),渦流使鍋體鐵分子高速無規(guī)則熱運(yùn)動,分子互相碰撞、摩擦而產(chǎn)生熱能,從而迅速使鍋體及食物的溫度升高。所以電磁爐煮食的熱源來自于鍋具本身而不是電磁爐本身發(fā)熱傳導(dǎo)給鍋具,它是完全區(qū)別于傳統(tǒng)的靠熱傳導(dǎo)來加熱食物的廚具。請問:

(1)電磁爐與普通的電爐相比,誰的熱效率更高?為什么?

(2)某同學(xué)用功率為2000W的電磁爐,將1㎏初溫為25℃的水加熱到100℃,需要的時間為2分55秒,則消耗的電能是多少?電磁爐的熱效率是多少?(水的比熱容為4.2×103J/(kg﹒℃) )

 

 

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