Question

（2006?濱湖區(qū)一模）“西氣東輸”工程使小軍同學(xué)家里用上了清潔的天然氣．最近爸爸又買回了一只電磁爐．在一次研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)中，他選擇了“比較天然氣爐與電磁爐燒水的效率”的課題．他首先收集了有關(guān)信息：天然氣的熱值q（單位為J/m³）；電磁爐的額定電壓為220V、額定功率為P（單位為w）．天然氣的消耗量可以從天然氣表上讀出（單位為m³）．
（1）請(qǐng)你自選實(shí)驗(yàn)器材幫小軍設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，比較天然氣爐與電磁爐燒水的效率，
寫出實(shí)驗(yàn)的主要步驟及需要測(cè)量的物理量（用相應(yīng)的字母表示）．
（2）分別寫出天然氣爐與電磁爐燒水效率的表達(dá)式．（假設(shè)天然氣完全燃燒，且放出熱量的計(jì)算公式是Q=qV，式中V表示氣體燃料的體積）

Answer 1

分析：此題考查學(xué)生對(duì)效率概念的理解，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力，以及有關(guān)熱量的計(jì)算．

解答：解：（1）①用天平分別稱出兩份質(zhì)量、初溫均相同的水，分別放到兩只相同的水壺中（水的質(zhì)量記為m，用溫度計(jì)測(cè)出水的初溫記為t₀；
②把兩壺水在相同環(huán)境下分別放到天然氣爐和電磁爐上燒開(kāi)，用溫度計(jì)測(cè)出它們的末溫均為t₁，用計(jì)時(shí)器記錄電磁爐燒開(kāi)水的時(shí)間t，從天然氣表上讀出天然氣消耗的體積V．
（2）天然氣爐燒水效率的表達(dá)式是η₁=

cm(t1-t0)

qV

；
電磁爐燒水的效率表達(dá)式是η₂=

cm(t1-t0)

Pt

．

點(diǎn)評(píng)：本題信息量大，運(yùn)用到的知識(shí)內(nèi)容多，公式多，要求學(xué)生要熟練掌握并運(yùn)用到具體的問(wèn)題中．