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10.有一電熱水壺及其銘牌如圖所示.求:

(1)該電熱水壺正常工作時(shí)的電阻是多少?
(2)將質(zhì)量為1.2kg、溫度為25℃的水加熱到85℃,水吸收了多少熱量?[c=4.2×103J/(kg•℃)]
(3)若電熱壺?zé)臒嵝蕿?6%,加熱(2)中的水用了315s,那么它工作時(shí)的實(shí)際電壓是多少?

分析 (1)電熱水壺正常工作時(shí)的功率和額定功率相等,根據(jù)P=U2R的變形公式R=U2P求出電熱水壺正常工作時(shí)的電阻;
(2)知道熱水的比熱容、水的質(zhì)量、初溫和末溫,根據(jù)Q=cm(t-t0)求出水吸收的熱量;
(3)知道水吸收的熱量和熱效率,根據(jù)效率公式的變形公式W=\frac{{Q}_{吸}}{η}求出消耗的電能,又知道工作時(shí)間,
然后根據(jù)P=\frac{W}{t}求出電熱水壺的實(shí)際電功率,最后根據(jù)P=\frac{{U}^{2}}{R}的變形公式U=\sqrt{PR}求出電熱水壺工作時(shí)的實(shí)際電壓.

解答 解:(1)電熱水壺正常工作時(shí)的功率和額定功率相等,即P=P=1210W,
由P=\frac{{U}^{2}}{R}得,電熱壺正常工作時(shí)的電阻:
R=\frac{{U}^{2}}{P}=\frac{(220V)^{2}}{1210W}=40Ω.
(2)水吸收的熱量:
Q=cm(t-t0
=4.2×103J/(kg•℃)×1.2kg×(85℃-25℃)
=3.024×105J.
(3)由η=\frac{{Q}_{吸}}{W}×100%得,電熱水壺消耗的電能:
W=\frac{{Q}_{吸}}{η}=\frac{3.024×1{0}^{5}J}{96%}=3.15×105J,
則電熱水壺的實(shí)際電功率:
P實(shí)=\frac{W}{t}\frac{3.15×1{0}^{5}J}{315s}=1000W,
由P=\frac{{U}^{2}}{R}得,電熱水壺工作時(shí)的實(shí)際電壓:
U實(shí)=\sqrt{{P}_{實(shí)}R}=\sqrt{1000W×40Ω}=200V.
答:(1)該電熱水壺正常工作時(shí)的電阻是40Ω;
(2)水吸收了3.024×105J熱量;
(3)它工作時(shí)的實(shí)際電壓是200V.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電功率公式、吸熱公式和效率公式的應(yīng)用,雖涉及到的知識(shí)點(diǎn)較多,但難度并不大,關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用,且生活緊密聯(lián)系,使學(xué)生覺得學(xué)了物理有用,很適合學(xué)生的練習(xí),是一道好題.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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