Question

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m=2kg，初溫t=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，求解或提出有關問題：
（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）請你將（3）的求解結果與這位同學在活動中的有關數據進行比較，發現了什么新問題？并解釋原因．

Answer 1

分析：（1）知道水的質量、水的比熱容、水的初溫和末溫，利用吸熱公式計算水吸收的熱量；
（2）從表中數據“2000r/kW?h”可以知道每消耗1kW?h的電能，電能表轉2000轉；電磁爐工作5分鐘轉150r，據此求電磁爐工作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）將電功率的計算結果和表中額定功率比較，根據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）對照表中數據，P＜P_額，由P=

U2

R

可知，這是因為輸電線分壓，使得電磁爐兩端的實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）因電磁爐的實際電壓低于額定電壓，實際功率小于額定功率．

點評：本題考查了熱量的計算、電能（功）的計算、電功率的計算，利用好電能表參數是本題的關鍵．