Question

【題目】某微電腦電熱水壺具有溫度可控、自動抽水等優點．下表是該電熱水壺的銘牌．求：

（1）如圖所示，小電動機將1.2L的水從桶中提升了0.5m，電動機對水做的功至少是多少？（g取10N/kg）
（2）電熱水壺在額定電壓下工作時的電流（保留一位小數）
（3）電熱水壺正常工作時，將1.2L水從20℃加熱到100℃時，水吸收的熱量是多少？[c水=4.2×103J/（kg℃）]
（4）若（3）中的加熱時間為7min，求電熱水壺的熱效率．

Answer 1

【答案】
（1）

解：1.2L=1.2×10﹣3m3，所以根據公式ρ=可得，1.2L的水質量：m=ρV=1.0×103kg/m3×1.2×10﹣3m3=1.2kg，

電動機對水做的功W=Gh=mgh=1.2kg×10N/kg×0.5m=6J；

答：電動機對水做的功至少是6J；

（2）

解：由圖知：電水壺的額定電壓為220V，額定功率為1500W，由P=UI得：I==≈5.5A；

答：電熱水壺在額定電壓下工作時的電流是5.5A；

（3）

解：Q吸=c水m△t=4.2×103J/（kg℃）×1.2kg×（100℃﹣20℃）=4.032×105J；

答：水需吸收熱量是4.032×105J；

（4）

解：電熱水壺消耗的電能：W電=Pt=1210W×420s=5.082×105J，

熱水壺的效率：η=×100%=×100%≈79.3%．

答：電熱水壺的加熱效率為79.3%．

【解析】（1）根據密度的變形公式求出水的質量，再根據W=Gh=mgh求出電動機對水做的功即為最少做的功；
（2）由表中數據可以得到額定電壓、額定功率，由電功率公式P=UI可以求得電流；
（3）根據Q吸=c水m△t求出水吸收熱量．
【考點精析】掌握功的計算和熱量的計算是解答本題的根本，需要知道功的計算公式：W = F S；F 表示力，單位：牛( N ) ． S 表示距離，單位：米（m）W表示功， 功的單位就是牛· 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m；熱量的計算： ① Q吸 = cm△t升=cm(t-t0) （Q吸是吸收熱量，單位是焦耳；c 是物體比熱，單位是：焦/(千克?℃)；m是質量；t0 是初始溫度；t 是后來的溫度． ）② Q放 =cm△t降=cm(t0-t) ③ Q吸 = Q放．