Question

11．程成是個(gè)愛(ài)觀察愛(ài)思考熱愛(ài)科學(xué)探究的孩子，他注意到家里的電飯鍋銘牌上標(biāo)有“220V 1000W”的字樣，他想知道電飯鍋的加熱效率，于是他在電飯鍋內(nèi)倒入體積為2L、溫度為20℃的水，把這些水加熱到80℃，電飯鍋正常工作了10min．已知：水的比熱容c_水=4.2×10³J/（kg•℃），ρ_水=1.0×10³kg/m³試計(jì)算在這個(gè)過(guò)程中：
（1）水吸收的熱量是多少？
（2）電飯鍋消耗了多少電能？
（3）電飯鍋的加熱效率是多少？
（4）一天小明家的實(shí)際電壓只有200W時(shí)，求此時(shí)的實(shí)際電功率是多少？

Answer 1

分析 （1）先根據(jù)密度的變形公式求出水的質(zhì)量，然后利用Q=cm△t計(jì)算水吸收的熱量；
（2）根據(jù)W=Pt求出電飯鍋消耗的電能；
（3）根據(jù)η=$\frac{Q}{W}$求出電飯鍋的加熱效率；
（4）已知電飯鍋的額定電壓和額定功率，用公式R=$\frac{{U}^{2}}{P}$計(jì)算電阻；已知實(shí)際電壓用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$就能得到實(shí)際功率

解答 解：（1）V=2L=2×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可知，水的質(zhì)量：m=ρV=1.0×10³kg/m³×2×10^-3m³=2kg；
水吸收的熱量：Q=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（80℃-20℃）=5.04×10⁵J；
（2）電飯鍋消耗的電能：W=Pt=1000W×10×60s=6×10⁵J；
（3）電飯鍋的加熱效率：η=$\frac{Q}{W}$×100%=$\frac{5.04×1{0}^{5}J}{6×1{0}^{5}J}$×100%=84%．
（4）電飯鍋的額定電壓為U_額=220V，額定功率為P_額=1000W，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得：電阻R=$\frac{{U}_{額}^{2}}{{P}_{額}}$=$\frac{（220V）^{2}}{1000W}$=48.4Ω，
實(shí)際電壓為U_實(shí)=200V，所以實(shí)際功率為P_實(shí)=$\frac{{U}_{實(shí)}^{2}}{R}$=$\frac{（200V）^{2}}{48.4Ω}$≈826.4W．
答：（1）水吸收的熱量是5.04×10⁵J；
（2）電飯鍋消耗了6×10⁵J的電能；
（3）電飯鍋的加熱效率是84%；
（4）小明家的實(shí)際電壓只有200V時(shí)，此時(shí)的實(shí)際電功率是826.4W．

點(diǎn)評(píng) 本題利用公式Q=cm△t求解了電飯鍋燒水的有關(guān)問(wèn)題，利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，使課堂知識(shí)走進(jìn)現(xiàn)實(shí)生活，理論聯(lián)系實(shí)際，符合新課標(biāo)的要求．