Question

在一次探究活動中，小明同學(xué)對家里的用電器進(jìn)行了相關(guān)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(guān)數(shù)據(jù)，如下表：

觀察對象	有關(guān)記錄和相關(guān)數(shù)據(jù)
電磁爐銘牌	U額=220V     P額=2KW
電能表銘牌	220V  10(40A)   50Hz   2000r/KWh
用電磁爐加熱一壺水(水的質(zhì)量為4千克，初溫為30℃)	關(guān)閉家里其他用電器，只將電磁爐接入電路燒水.觀察電能表，表盤在10分鐘內(nèi)轉(zhuǎn)過了600轉(zhuǎn)，此時用溫度計測得的水溫為70℃.

 
請你就小明在活動中獲得的有關(guān)資料，求解或提出有關(guān)問題：
(1) 加熱10分鐘，水所吸收的熱量是多少？
(2) 電磁爐工作10分鐘所消耗的電能為多少焦耳？電磁爐的實際功率是多少？
(3) 請你將求解結(jié)果與這位同學(xué)在活動中的有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)了什么問題(只要求寫出一個)？并解釋原因.

Answer 1

(1) 6.72×10⁵ (2)1.08×10⁶，1800，⑶  P_實＜P_額  U_實＜U_額 或者消耗的電能大于水吸收的熱量；有熱損失

試題分析：（1）知道水壺內(nèi)水的質(zhì)量、水的密度、水溫度的變化，利用吸熱公式求水吸收的熱量；
（2）知道只將電磁爐接入電路燒水觀察電能表，表盤在10min內(nèi)轉(zhuǎn)了600r，利用電能表的參數(shù)“2000r/kWh”求電磁爐工作10min消耗的電能；
（3）知道電磁爐工作10min消耗的電能，利用P=" W/" t求電磁爐的功率；
（4）將計算的電磁爐的實際功率與額定功率比較進(jìn)行分析．
解答：（1）Q_吸=c_水m（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×4kg×（70℃-30℃）=6.72×10⁵J；
（2）電磁爐工作10min消耗的電能：
W=600r/2000r/kW?h=600/2000×3.6×10⁶J=1.08×10⁶J；
電磁爐的實際功率：
P=" W/" t=1.08×10⁶J/600s=1800W；
（3）∵P=1800W＜2kW，
∴電磁爐兩端的電壓比額定電壓要低，電磁爐沒有正常工作．
答：（1）加熱10min，水所吸收的熱量為6.72×10⁵J；
（2）電磁爐工作5min消耗的電能為1.08×10⁶J，電磁爐的功率為1800W；
（3）電磁爐的實際功率小于額定功率，這說明電磁爐兩端的電壓比額定電壓要低。
點評：本題是一道電學(xué)與熱學(xué)的綜合應(yīng)用題，與生活相聯(lián)系，涉及到了實際電壓、實際功率、額定電壓、額定功率、消耗電能的計算，電功率的計算，熱量的計算，從表中得出相關(guān)信息并利用好是本題的關(guān)鍵。