Question

有一只用來燒開水的電熱水壺，銘牌上標(biāo)著“220V，1000W”字樣，請你說出一種方法，用來測量這只水壺?zé)�水時(shí)的效率．
供你使用的材料和器材有：
足量的水、量杯、鐘表、交流電壓表（量程250伏）、溫度計(jì)（量程O℃-100℃）．
要求：寫出測量步驟，導(dǎo)出計(jì)算公式．

Answer 1

分析：由電熱水壺的銘牌可知電熱水壺的額定電壓和額定功率，可求電熱水壺的電阻，利用交流電壓表測出電熱水壺兩端的實(shí)際電壓，求出電熱水壺的實(shí)際功率，用鐘表測出燒開一壺水用的時(shí)間，利用W=Pt求消耗的電能（總能量）；
用量杯量出適量體積的水，利用密度公式求水的質(zhì)量，再測出水的初溫和燒開時(shí)水的末溫，利用吸熱公式求水吸收的熱量（有用能量）；
最后利用效率公式η=

Q吸

W

×100%求解．

解答：解：由銘牌可得電熱水壺的電阻R=

(220V)2

1000W

=48.4Ω，
實(shí)驗(yàn)步驟：
①用量杯量出適量體積的水V，則水的質(zhì)量m=ρ_水V，
②用溫度計(jì)測出水的初溫t₀和水開時(shí)（末溫）t，水吸收的熱量Q_吸=c_水m（t-t₀）=c_水ρ_水V（t-t₀），
③用鐘表測出燒開一壺水用的時(shí)間T，
④利用交流電壓表測出電熱水壺兩端的實(shí)際電壓U，電熱水壺的實(shí)際功率P=

U2

R

=

U2

48.4Ω

；實(shí)際消耗的電能：W=Pt=

U2

48.4Ω

T，
⑤電熱水壺的效率：
η=

Q吸

W

=

c水m水(t-t0)

U2 48.4Ω T

=

c水m水(t-t0)

U2T

×48.4Ω．
計(jì)算公式：η=

c水m水(t-t0)

U2T

×48.4Ω．

點(diǎn)評：本題考查了學(xué)生對公式W=Pt和公式Q_吸=cm△t中物理量的掌握及應(yīng)用，本題涉及知識點(diǎn)多，要求靈活選擇儀器測量水的體積、初溫和末溫、實(shí)際電壓、加熱時(shí)間．