Question

2．小明在物理課外活動中，對家庭使用電水壺和燃氣灶燒水進行調查，下表記錄了調查的部分數據．（假設壺體和水的有關物理量均相同）

部分參數	燃氣燒水	電水壺燒水
每月平均天然氣耗/電耗	3m3	12kW•h
效率	40%	85%
使用能源單價	4.0元/m3	0.50元/度
壺的容量均為：3L

按每天燒水計算：
（1）壺中裝滿水的質量為多大？（水的密度為：1.0×10³kg/m³）
（2）電水壺額定功率為1500W，把電水壺接到民用電壓（220V）電源上，用電水壺燒水每天平均的通電要多長時間？（每月按30天計算，結果保留兩位小數）
（3）結合上述信息，說說若是你燒水選哪種方式燒水，并說明理由．（以數據為依據）

Answer 1

分析 （1）已知水壺的體積和水的密度，利用密度變形公式m=ρV可求；
（2）已知每月消耗的電能，可求每天消耗的電能，再利用P=$\frac{W}{t}$公式變形可求時間；
（3）分別利用燃料燃燒公式求出放出熱量，利用電功公式求出消耗的電能，二者比較即可得出使用哪個更經濟．

解答 解：（1）已知水壺的容積，V=3L=3×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$得，
m=ρV=1.0×10³kg/m³×3×10^-3m³=3kg；
（2）已知每月電水壺消耗的電能，W=12kW•h=12×3.6×10⁶J，
每天電水壺消耗的電能，W_天=$\frac{W}{n}$=$\frac{12×3.6×1{0}^{6}J}{30}$=1.44×10⁶J，
已知電水壺的額定功率，P=1500w，
由P=$\frac{{W}_{天}}{{t}_{天}}$得，
t_天=$\frac{{W}_{天}}{P}$=$\frac{1.44×1{0}^{6}J}{1500w}$=960s=16min；
（3）由表格可知，每月使用燃氣灶的費用：3m³×4元/m³=12元
每月使用電水壺的費用：12kW•h×0.50元/kW•h=6元
因為，12元大于6元
所以使用電水壺更經濟．
答：（1）壺中裝滿水的質量為3kg；
（2）用電水壺燒水每天平均的通電要12min時間；
（3）使用電水壺更經濟；說明：每月使用燃氣灶的費用：3m³×4元/m³=12元
每月使用電水壺的費用：12kW•h×0.50元/kW•h=6元
因為，12元大于6元，
所以使用電水壺更經濟．

點評 本題考查了學生識別圖表的能力，并從表格中找到有用的信息，運用到解題過程．本題還從實際生活中常見的實例，鍛煉了學生解決實際問題的能力，并進行節能減排方面的教育．