Question

5．在探究“家用電器”的綜合實踐活動中，小明與同學(xué)合作，在爸爸的協(xié)助下，以家里的電水壺為觀察、研究對象，記錄了如表中的有關(guān)數(shù)據(jù)．

觀察對象	有關(guān)活動與相關(guān)記錄
觀察電水壺銘牌	額度電壓：220V；額定功率：800W；容量：2L
觀察電能表銘牌	有關(guān)參數(shù)：220V；10（40）A；50Hz 1200r∕（kW•h）
在電水壺對水加熱時觀察電能表	關(guān)閉家里其他用電器，只將電水壺接入電路， 觀察電能表，表盤在2min內(nèi)轉(zhuǎn)過了30r
測量電水壺中水的溫度	壺中裝水量：2kg 通電前溫度：30℃ 通電2min后溫度：50℃

根據(jù)表中的記錄，請解答下面的問題．
（1）求通電2min壺中的水吸收的熱量；[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（2）求電水壺中發(fā)熱體正常工作時的電阻值？
（3）求2min內(nèi)電水壺消耗的電能和實際功率？（假設(shè)電水壺產(chǎn)生的熱量全部被水吸收）

Answer 1

分析 （1）知道水的比熱、初溫、末溫、質(zhì)量，根據(jù)Q=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量．
（2）知道電熱水壺的額定電壓和額定功率，根據(jù)R=$\frac{{U}^{2}}{P}$求出正常工作時的電阻．
（3）由于電水壺產(chǎn)生的熱量全部被水吸收則可知電熱水壺實際消耗的電能，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出實際功率．

解答 解：（1）Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（50℃-30℃）=1.68×10⁵J．
（2）由P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$得：
R=$\frac{{{U}_{額}}^{2}}{{P}_{額}}$=$\frac{（{220V）}^{2}}{800W}$=60.5Ω．
（3）由于電水壺產(chǎn)生的熱量全部被水吸收則可知電熱水壺實際消耗的電能，則消耗電能W=Q_吸=1.68×10⁵J．
P_實=$\frac{W}{t}$=$\frac{1.6{8×10}^{5}J}{2×60s}$=1400W．
答：（1）通電2min壺中的水吸收的熱量是88200J；
（2）電水壺中發(fā)熱體正常工作時的電阻值是60.5Ω；
（3）2min內(nèi)電水壺消耗的電能是1.68×10⁵J；實際功率是1400W．

點評 本題涉及到熱量、功率、電功、電能表等重要知識點，在電熱結(jié)合的綜合性習(xí)題，有一定的難度．計算的已知條件，不是直接給出，而是分布在表格中，從眾多的數(shù)據(jù)中取舍數(shù)據(jù)，這是對數(shù)據(jù)的處理的能力，是中考的熱點．