14.如圖所示是小黃家一臺(tái)快速電熱水壺,銘牌如左下表.為了測(cè)量它燒水時(shí)的實(shí)際功率,小黃和父親合作進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):關(guān)掉家里所有用電器,將該電水壺裝了700g溫度為30℃的水,接入家庭電路中,閉合壺的開(kāi)關(guān),測(cè)得壺中的水從30℃上升到100℃所用的時(shí)間是4min.同時(shí)觀(guān)察到家中電能表轉(zhuǎn)過(guò)的轉(zhuǎn)數(shù)正好為100轉(zhuǎn)(r).
請(qǐng)根據(jù)相關(guān)信息求:
(1)電水壺中水吸收的熱量;
(2)電水壺?zé)膶?shí)際功率;
(3)電水壺加熱的效率.

分析 (1)由熱量公式Q=cm△t求出水吸收的熱量;
(2)根據(jù)電能表的參數(shù)與電能表轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)求出電水壺消耗的電能,再功率公式求出電水壺?zé)畷r(shí)的實(shí)際功率;
(3)水吸收的熱量除以消耗的電能即為電水壺加熱的效率.

解答 解:(1)水吸收的熱量:
Q=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×0.7kg×(100℃-30℃)=2.058×105J;
(2)電熱水壺消耗的電能:
W=$\frac{100r}{1500r/(kW•h)}$=$\frac{1}{15}$kW•h=$\frac{1}{15}$×3.6×106J=2.4×105J,
電熱水壺的實(shí)際功率:
P實(shí)=$\frac{W}{t}$=$\frac{2.4×1{0}^{5}J}{60s×4}$=1000W;
(3)電水壺加熱的效率:
η=$\frac{Q}{W}$×100%=$\frac{2.058×1{0}^{5}J}{2.4×1{0}^{5}J}$×100%=85.75%;
答:(1)電水壺中水吸收的熱量為2.058×105J;
(2)電水壺?zé)膶?shí)際功率為1000W;
(3)電水壺加熱的效率為85.75%.

點(diǎn)評(píng) 本題是一道電學(xué)與熱學(xué)的綜合應(yīng)用題,與生活相連,使學(xué)生覺(jué)得學(xué)了物理有用,注意計(jì)算時(shí)的單位變換要正確.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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實(shí)驗(yàn)
次數(shù)
斜面傾斜程度物體重量G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面長(zhǎng)s/m有用功W/J總功  W/J機(jī)械效率η
1較緩50.11.511.533.3%
2較陡50.221150%
3最陡[50.32.411.52.4
(1)填寫(xiě)表格中空格處的數(shù)據(jù);
(2)分析數(shù)據(jù)可知,斜面越陡,機(jī)械效率越高(選填“越高”、“越低”或“不變”);
(3)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)還可知道,斜面越陡越費(fèi)力(選填“省力”或“費(fèi)力”).

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