Question

小明同學(xué)在學(xué)習(xí)電學(xué)知識(shí)后，觀察到他家電能表上標(biāo)有“220V 10（20）A”字樣，同時(shí)他將家中主要用電器統(tǒng)計(jì)如下：（額定電壓均為220V）

（1）為了安全，這些用電器

 

（選填“能”或“不能”）同時(shí)長(zhǎng)期使用．
（2）小明測(cè)得用電熱水壺將初溫為20℃、體積為1.7L的水燒開(kāi)需要6min，計(jì)算該電熱水壺的效率是多少？（氣壓為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，電路電壓為220V）
（3）你猜想用電高峰期時(shí)燒水，該熱水器的效率會(huì)怎樣變化？理由是什么？

Answer 1

分析：家庭電路中各用電器是并聯(lián)的，并聯(lián)的用電器越多，總功率越大．此題中效率為水吸收的熱量與消耗的電能之比．損耗的熱量主要是向外散失的熱量．

解答：解：（1）由電能表的型號(hào)知，此電能表允許接的總功率為：P_總=UI=220V×10A=2200W
用電器都工作時(shí)的功率為：P′=164W+1800W+150W+1200W=3314W＞2200W
所以這些用電器不能同時(shí)長(zhǎng)期使用．
故答案為：不能．
（2）電熱水壺消耗的電能為：Q_總=Pt=1800W×6×60s=6.48×10⁵J
水有效吸收的熱量為：Q_有用=c_水m_水（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×10³kg/m³×1.7×10^-3m³×（100℃-20℃）=5.712×10⁵J
η=

Q有用

Q總

=

5.712×105J

6.48×105J

=88%
答：該電熱水壺的效率為88%．
（3）在燒水時(shí)，用的時(shí)間越長(zhǎng)，損失的熱量越多，電熱壺的效率越低．
答：用電高峰期時(shí)該熱水器的效率會(huì)變低．用電高峰期時(shí)電路兩端的電壓會(huì)變低，使電熱水器的實(shí)際功率變小，同樣燒開(kāi)一壺水的時(shí)間變長(zhǎng)，增加了熱水向空氣中的熱量損失，在有用熱量不變的前提下，損失的熱量越多，熱水器的效率越低．

點(diǎn)評(píng)：此題主要考查了電能表的使用，考查了有關(guān)熱量、電功、效率的計(jì)算問(wèn)題．將所學(xué)知識(shí)與生活想聯(lián)系．