Question

一家庭用電飯鍋的銘牌如圖所示，他家的電能表表盤上標有“220V 10A”、“3000r/KW?h”，小華利用電飯鍋、電能表、手表、溫度計等器材進行了以下觀察實驗活動，請你幫助他解決以下問題：
（1）斷開家里其他用電器，只將電飯鍋接入電路燒水，觀察電能表表盤5min鐘內(nèi)轉(zhuǎn)了240r，電飯鍋消耗的電能為多少？
（2）電飯鍋加熱時實際功率為多少？是否正常工作？（不考慮溫度對電阻的影響）
（3）在這5min內(nèi)，質(zhì)量為2kg水的溫度升高了30℃，加熱水的過程中，電飯鍋的效率為多少？

Answer 1

分析：（1）已知電能表轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動速度和實際轉(zhuǎn)動的圈數(shù)，利用比例式可以得到電飯鍋消耗的電能；
（2）已知消耗的電能和加熱時間，利用P=

W

t

得到實際功率；用電器的工作狀態(tài)決定于實際功率：只有實際功率等于額定功率，才能正常工作；
（3）已知水的質(zhì)量、比熱和升高的溫度，利用Q=cm△t得到水吸收的熱量；水吸收的熱量與電飯鍋消耗電能之比就是電飯鍋的效率．

解答：解：
（1）設(shè)電飯鍋消耗的電能為W，根據(jù)題意得

3000r

1kW?h

=

240r

W

解答W=0.08kW?h；
（2）電飯鍋的實際功率為P_實=

W

t

=

0.08kW?h

1 12 h

=0.96kW=960W；
因為實際功率小于額定功率，所以電飯鍋不能正常工作；
（3）水吸收的熱量為Q=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×2kg×30℃=2.52×10⁵J．
電飯鍋消耗的電能為W=0.08kW?h=2.88×10⁵J
電飯鍋的效率為η=

W

Q

=

2.52×105J

2.88×105J

=87.5%．
答：
（1）電飯鍋消耗的電能為0.08kW?h；
（2）電飯鍋的實際功率為960W，不能正常工作；
（3）電飯鍋的效率為87.5%．

點評：此題考查了電能表參數(shù)的應(yīng)用、實際功率的計算、用電器工作狀態(tài)的影響因素以及熱量的計算和能量轉(zhuǎn)化效率的計算，綜合性較強，需要熟練的掌握公式及其變形．