Question

2．小李家的電熱器名牌模糊不清，為了測其額定功率，他關(guān)掉家里其它用電器，讓電熱器正常工作1min，觀察發(fā)現(xiàn)家里標(biāo)有3000r/kW•h的電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了50轉(zhuǎn)，則電熱器的額定功率是1000W，如果在用電高峰時，電熱器兩端的實際電壓是額定電壓的90%，則電熱器工作10min把質(zhì)量為2kg、溫度為30℃的水加熱到80℃，則熱水器的效率86.4%（保留一位小數(shù)），要想提高該熱水器的效率你的做法是減小水會向外散熱．（C_水=4.2×10³J/（kg•℃））

Answer 1

分析 （1）3000R/kW•h表示消耗1kW•h的電能，電能表轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn)；據(jù)此可求出當(dāng)電能表的轉(zhuǎn)數(shù)為50轉(zhuǎn)時消耗的電能．
（2）知道正常工作時間，根據(jù)公式P=$\frac{W}{t}$可求電飯煲的功率．利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求其電阻；
根據(jù)電飯煲兩端的實際電壓是額定電壓的90%求出電飯煲的實際電壓，根據(jù)W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t求電飯煲工作10min消耗的電能；
利用Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量，根據(jù)η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出熱水器的效率；
（3）由于電熱水器效率高低主要取決于熱量的散失；則從影響熱量散失的因素分析．

解答 解：
（1）消耗1kW•h的電能，電能表轉(zhuǎn)3000轉(zhuǎn)，電能表轉(zhuǎn)了50轉(zhuǎn)，消耗的電能：
W=$\frac{50}{3000}$kW•h=$\frac{1}{60}$kW•h；
用電器的實際功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{\frac{1}{60}kW•h}{\frac{1}{60}h}$=1kW=1000W，
由于電飯煲正常工作，則電飯煲的額定功率：
P_額=1000W；
（2）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得電飯煲的電阻：
R=$\frac{{U}_{額}^{2}}{{P}_{額}}$=$\frac{（220V）^{2}}{1000W}$=48.4Ω，
電飯煲的實際電壓：
U_實=U_額×90%=220V×90%=198V，
電飯煲工作10min消耗的電能：
W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t=$\frac{（198V）^{2}}{48.4Ω}$×10×60s=4.86×10⁵J；
水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（80℃-30℃）
=4.2×10⁵J；
效率η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{4.2×1{0}^{5}J}{4.86×1{0}^{5}J}$×100%≈86.4%；
（3）水吸引的熱量與熱水器放出的熱量不能相等的主要原因是，周圍環(huán)境的溫度低，水會向外散熱．
所以提高電熱水器效率的減小水會向外散熱．
故答案為：1000；86.4%；減小水會向外散熱．

點評 本題考查消耗電能的計算和功率的計算，關(guān)鍵是電功率公式及其變形的應(yīng)用，要學(xué)會對電能表參數(shù)的理解，解題過程中要注意單位的換算．