Question

2．小慧家新買一個(gè)電熱水壺的銘牌如表所示，請(qǐng)完成：

表：電熱水壺名牌
熱水壺容量	5.0L
額定電壓	220V
加熱時(shí)功率	880W
頻率	50Hz

（1）電熱水壺?zé)�水過(guò)程，是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過(guò)程．
（2）計(jì)算電熱水壺正常工作時(shí)，通過(guò)的電流是多少？
（3）計(jì)算電熱水壺正常工作時(shí)的電阻是多少？
（4）在額定電壓下，用此電熱水壺將初溫為20'C的3kg水煮沸，用時(shí)20min，計(jì)算電熱水壺的效率是多大？[氣壓為1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，水的比熱容c_水=4.2x10³J/（kg℃），水的密度ρ_水=l.0×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）電流做功的實(shí)質(zhì)是電能轉(zhuǎn)化為其它形式能的過(guò)程；
（2）電熱水壺正常工作時(shí)的功率和額定功率相等，根據(jù)P=UI求出電流；
（3）利用歐姆定律即可求出電阻；
（4）當(dāng)電熱水壺裝滿水后水的體積和熱水壺的容積相等，根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；在額定電壓下電熱水壺的功率和額定功率相等，根據(jù)W=Pt求出消耗的電能，利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出電熱水壺的效率．

解答 解：（1）當(dāng)電流通過(guò)電水壺時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；
（2）由P=UI可得，電熱水壺正常工作時(shí)的電流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{880W}{220V}$=4A；
（3）由I=$\frac{U}{R}$得：
電阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{220V}{4A}$=55Ω；
（4）水所需吸收熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×3kg×（100℃-20℃）=1.008×10⁶J，
由P=$\frac{W}{t}$可得，消耗的電能：
W=Pt′=880W×20×60s=1.056×10⁶J，
此電熱水壺的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{1.008×1{0}^{6}J}{1.056×1{0}^{5}J}$×100%≈95.5%．
答：（1）內(nèi)；
（2）電熱水壺正常工作時(shí)，通過(guò)的電流是4A；
（3）電熱水壺正常工作時(shí)的電阻是55Ω；
（4）電熱水壺的效率是為94.5%．

點(diǎn)評(píng) 本題為電學(xué)和熱學(xué)的綜合計(jì)算題，考查了學(xué)生對(duì)電功率公式、吸熱公式、電功公式和效率公式的掌握和運(yùn)用，要注意額定電壓下用電器正常工作，其功率和額定功率相等．