Question

在一次课外活动中，小悦同学对家用电水壶进行了相关的观察和研究，并记录了电水壶及她家电能表的有关数据，如下表：

观察对象	有关记录	研究活动
电水壶的铭牌	额定电压：220V 额定功率：800W 容量：2L	（1）用点水壶加热一壶水；（壶中装水量：1.5kg，通电前水温：30℃） （2）关闭家里其它用电器，只将该电水壶接入电路烧水，观察电能表，表盘在2min内转了30r，此时用温度计测得水的温度为40℃．
电能表的铭牌	220V  10（20）A 50Hz  1200r/kW•h

请你根据小悦同学在活动中获得的有关资料，求解在这段时间内：

（1）水所吸收的热量；

（2）电水壶的实际功率；

（3）电水壶烧水的效率．

Answer

（1）水所吸收的热量为6.3×104J；

（2）电热水壶的实际功率为750W；

（4）电热水壶的效率为70%．

【解析】

试题分析：（1）知道水壶内水的质量、水的密度、水温度的变化，利用吸热公式求水吸收的热量；

（2）知道只将电热水壶接入电路烧水观察电能表，表盘在2min内转了30r，利用电能表的参数“1200r/kW•h”求电热水壶工作2min消耗的电能；利用P=求电热水壶的实际功率；

（3）水吸收的热量与实际消耗的电能的比值为电热水壶的效率．

【解析】

（1）Q吸=c水m（t t0）

=4.2×103J/（kg•℃）×1.5kg×（40℃ 30℃）

=6.3×104J；

电热水壶工作2min消耗的电能：

W==0.025kW•h=0.025×3.6×106J=9×104J，；

电热水壶的实际功率：

P===0.75kW=750W，

（3）电热水壶烧水的效率：

η===70%．

答：（1）水所吸收的热量为6.3×104J；

（2）电热水壶的实际功率为750W；

（4）电热水壶的效率为70%．

【点评】本题是一道电学与热学的综合应用题，与生活相联系，涉及到了实际电压、实际功率、额定电压、额定功率、消耗电能的计算，对电能表参数的理解、电功率的计算、热量公式的运用，属于难题．