Question

（2010?永春縣質檢）在一次課外活動中，某同學對家用電器進行了相關的觀察和研究，他以一臺電磁爐為觀察研究對象，記錄了有關數據，如下表：

觀察對象	有關記錄和相關活動
觀察電磁爐銘牌	U額=220V    P額=1kw
觀察電能表的銘牌	220V  10（40）A   50Hz  2000r/kwh
用電磁爐加熱一壺水（水的質量為2kg，初溫為30℃）	關閉家里其它用電器，只將電磁爐接入電路燒水觀察電能表，表盤在5min內轉了150r，此時用溫度計測得的水溫為50℃．

請你就這位同學在活動中獲得的有關資料，求：
（1）加熱5min水所吸收的熱量；
（2）電磁爐工作5min消耗的電能；
（3）電磁爐的功率；
（4）電磁爐的效率．

Answer 1

分析：（1）知道水壺內水的質量、水的比熱容、水溫度的變化，利用吸熱公式Q_吸=cm（t-t₀）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5min內轉了150r，利用電能表的參數“2000r/kWh”求電磁爐工作5min消耗的電能；
（3）知道電磁爐工作5min消耗的電能，利用P=

W

t

求電磁爐的功率；
（4）電磁爐燒水的效率等于水吸收的熱量與電磁爐消耗電能的比值．

解答：解：
（1）Q_吸=c_水m（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg?℃）×2kg×（50℃-30℃）
=1.68×10⁵J；
（2）電磁爐工作5min消耗的電能：
W=

150r

2000r/kW?h

=

150

2000

×3.6×10⁶J=2.7×10⁵J；
（3）電磁爐的功率：
P=

W

t

=

2.7×105J

300s

=900W；
（4）電磁爐燒水的效率：
η=

Q

W

=

1.68×105J

2.7×105J

≈62.2%．
答：（1）加熱5min水所吸收的熱量為1.68×10⁵J；
（2）電磁爐工作5min消耗的電能為2.7×10⁵J；
（3）電磁爐的功率為900W；
（4）電磁爐的效率為62.2%．

點評：本題是一道電學與熱學的綜合應用題，與生活及到了實際功率、額定電壓、額定功率的理解，考查了消耗電能的計算、熱量的計算、電功率的計算，對電能表參數的理解和運用是本題的關鍵．