Question

1．當(dāng)今市場大部分加熱產(chǎn)品鐵、鋁、不銹鋼等，使用過程中會產(chǎn)生多種二次化學(xué)反應(yīng)，生金屬離子及有害物質(zhì)，對人體健康有一定影響，所以漸漸流行起玻璃電熱水壺．玻璃電熱水壺是指一種用于養(yǎng)生保健的可以烹飲的容器，類似于電水壺，其最大的特點是采用一種新型的電加熱材料，通過高溫把電熱膜電子漿料（金屬化合物）噴涂在玻璃表面形成面狀電阻，在兩端制作銀電極，通電后產(chǎn)生熱量把壺內(nèi)的水加熱．小明家買了一把養(yǎng)生壺（圖甲），其銘牌如下表所示．
220V 10A 50Hz 3000c（kW•h）

型號	HX-201504
額定電壓	220V
頻率	50Hz
額定功率	1210W

小明關(guān)閉了家中的其他所有用電器，并在壺中加入初溫為25℃的水，6min將水燒開（標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下），求：
（1）在加熱過程中家用電能表（圖乙）的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了300轉(zhuǎn)，此過程中養(yǎng)生壺消耗的電能是多少？
（2）如果養(yǎng)生壺的熱效率是87.5%，此過程中壺中水的質(zhì)量是多少？
（3）不考慮溫度對電阻的影響，在此過程中，養(yǎng)生壺兩端的實際電壓是多少？

Answer 1

分析 （1）利用電能表參數(shù)和表盤的轉(zhuǎn)數(shù)求出消耗的電能；
（2）利用效率公式求解水吸收的熱量；然后根據(jù)Q=cm△t可求得水的質(zhì)量；
（3）先根據(jù)額定功率和額定電壓結(jié)合R=$\frac{{U}^{2}}{P}$求出養(yǎng)生壺的電阻，運用實際功率和電阻求解實際電壓．

解答 解：
（1）養(yǎng)生壺消耗的電能為：W=$\frac{300}{3000}$kW•h=0.1kW•h=3.6×10⁵J；
（2）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$可得水吸收的熱量為：
Q_吸=Wη=3.6×10⁵J×87.5%=3.15×10⁵J；
由Q_吸=cm△t可得：
m=$\frac{{Q}_{吸}}{c△t}$=$\frac{3.15×1{0}^{5}J}{4.2×1{0}^{3}J/（kg•℃）×（100℃-25℃）}$=1kg；
（3）根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得：
R=$\frac{{U}_{額}^{2}}{{P}_{額}}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{1210W}$=40Ω，
實際電功率為：P_實=$\frac{W}{t}$=$\frac{3.6×1{0}^{5}J}{360s}$=1000W，
則實際電壓為：U_實=$\sqrt{{P}_{實}R}$=$\sqrt{1000W×40Ω}$=200V．
答：（1）消耗的電能是3.6×10⁵J；
（2）壺中水的質(zhì)量是1kg；
（3）養(yǎng)生壺兩端的實際電壓是200V．

點評 以養(yǎng)生壺為載體，考查了電能表參數(shù)的理解、電能、電功率，實際電壓的求解，這是中考的壓軸大題，做題時要細(xì)心分析解答．