Question

在一次課外活動(dòng)中，某同學(xué)對(duì)家用電器進(jìn)行了相關(guān)的觀察和研究，他以一臺(tái)電磁爐為觀察研究對(duì)象，記錄了有關(guān)數(shù)據(jù)，如下表：觀察對(duì)象有關(guān)記錄和相關(guān)活動(dòng)．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(zhì)量m=2kg，初溫t=30℃）關(guān)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(nèi)轉(zhuǎn)了150r，此時(shí)用溫度計(jì)測(cè)得的水溫為50℃．
請(qǐng)你就這位同學(xué)在活動(dòng)中獲得的有關(guān)資料，求解或提出有關(guān)問題：
（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）請(qǐng)你將（3）的求解結(jié)果與這位同學(xué)在活動(dòng)中的有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)了什么新問題？并解釋原因．

Answer 1

分析：（1）知道水的質(zhì)量、水的比熱容、水的初溫和末溫，利用吸熱公式計(jì)算水吸收的熱量；
（2）從表中數(shù)據(jù)“2000r/kW?h”可以知道每消耗1kW?h的電能，電能表轉(zhuǎn)2000轉(zhuǎn)；電磁爐工作5分鐘轉(zhuǎn)150r，據(jù)此求電磁爐工作5min消耗的電能；
（3）求出了電磁爐工作5min消耗的電能，利用P=

W

t

求電磁爐的電功率；
（4）將電功率的計(jì)算結(jié)果和表中額定功率比較，根據(jù)P=

U2

R

分析判斷．

解答：解：（1）水吸收的熱量為：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×2kg×（50℃-30℃）=1.68×10⁵J；
（2）電磁爐工作5min，電能表轉(zhuǎn)150r，消耗的電能為：
W_電=

150r

2000r

×3.6×10⁶J=2.7×10⁵J；
（3）電磁爐的功率為：
P=

W

t

=

2.7×105J

5×60s

=900W；
（4）對(duì)照表中數(shù)據(jù)，P＜P_額，由P=

U2

R

可知，這是因?yàn)檩旊娋�分壓，使得電磁爐兩端的實(shí)際電壓小于額定電壓造成的．
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900W；
（4）因電磁爐的實(shí)際電壓低于額定電壓，實(shí)際功率小于額定功率．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了熱量的計(jì)算、電能（功）的計(jì)算、電功率的計(jì)算，利用好電能表參數(shù)是本題的關(guān)鍵．