Question

7．如圖所示，小明將額定功率為1500W的電熱水壺接入家用電能表的電路中，已知ρ_水=1.0×10³kg/m³，g=10N/kg．當(dāng)?shù)貧鈮簽橐粋�標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，水的比熱容為4.2×10³J（kg•℃）
（1）電熱水壺正常工作3min，電能表表盤轉(zhuǎn)了幾圈？
（2）當(dāng)壺內(nèi)裝滿水時，水深10cm，求壺底受到水的壓強是多少？
（3）用此電熱水壺把2kg的水由25℃加熱至沸騰需要吸收多少熱量？
（4）小明發(fā)現(xiàn)電熱水壺將一壺水燒開需要的實際時間比理論時間較長，其原因可能是什么？

Answer 1

分析 （1）利用W=Pt求電熱水壺正常工作3min消耗的電能，1000r/kW•h表示，每消耗1kW•h的電能，電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過1000轉(zhuǎn)，據(jù)此求出電能表轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動圈數(shù)；
（2）知道水深，利用p=ρgh求壺底受到水的壓強；
（3）已知水的質(zhì)量、初溫和末溫，根據(jù)公式Q_吸=cm△t求水吸收的熱量；
（4））從熱量散失、實際功率等方面進行分析

解答 解：
（1）電熱水壺正常工作3min消耗的電能：
W=1.5kW×$\frac{3}{60}$h=0.075kW•h，
1000r/kW•h表示每消耗1kW•h的電能，電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過1000轉(zhuǎn)，
則電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)數(shù)：
n=0.075kW•h×1000r/kW•h=75r；
（2）壺底受到水的壓強：
p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.1m=1000Pa；
（3）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（100℃-25℃）=6.3×10⁵J；
（4）實際上燒開一壺水的時間比理論需要的時間要長一些，原因如下：“存在熱損失”、“實際電壓小于額定電壓，電熱水壺的實際功率小于額定功率”等．
答：（1）電熱水壺正常工作3min，電能表表盤轉(zhuǎn)了75圈；
（2）當(dāng)壺內(nèi)裝滿水時，水深10cm，求壺底受到水的壓強是1000Pa；
（3）用此電熱水壺把2kg的水由25℃加熱至沸騰需要吸收6.3×10⁵J的熱量；
（4）小明發(fā)現(xiàn)電熱水壺將一壺水燒開需要的實際時間比理論時間較長，其原因可能是：“存在熱損失”、“實際電壓小于額定電壓，電熱水壺的實際功率小于額定功率”等．

點評 本題為電功、熱量和壓強的綜合計算題，要求靈活運用相關(guān)公式，計算時注意單位統(tǒng)一．