Question

【题目】养生壶是一种用于养生保健的可以烹饮的容器，类似于电水壶，其最大的特点是采用一种新型的电加热材料，通过高温把电热膜电子浆料（金属化合物）喷涂在玻璃表面形成面状电阻，在两端制作银电极，通电后产生热量把壶内的水加热．阿坚家买了一个养生壶如图甲所示，其铭牌如丙所示．
（1）该养生壶正常工作时，面状电阻的阻值多少？
（2）若壶内装有2L温度为20℃的水，在一个标准大气压下，将水烧开，此过程中水吸收的热量是多少？（c水=4.2×103J/（kg℃）、1L=1×10﹣3m3）
（3）阿坚关闭了家中的其他所有用电器，只用该壶在加热过程中家用电能表（图乙）的转盘5min内转了300转，此过程中养生壶消耗的电能和实际电功率各是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：由P=UI= 可得，该养生壶正常工作时面状电阻的阻值：

R= = =40Ω；

答：该养生壶正常工作时，面状电阻的阻值为40Ω；

（2）解：水的体积：

V=2L=2dm3=2×10﹣3m3，

由ρ= 可得，水的质量：

m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3=2kg，

一个标准大气压下水的沸点为100℃，则水吸收的热量：

Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×2kg×（100℃﹣20℃）=6.72×105J；

答：此过程中水吸收的热量是6.72×105J；

（3）解：由题意可知，此过程中养生壶消耗的电能：

W= kWh=0.1kWh=3.6×105J，

养生壶的实际电功率：

P实= = =1200W．

答：此过程中养生壶消耗的电能为3.6×105J，实际电功率是1200W．

【解析】（1）该养生壶正常工作时的功率和额定功率相等，根据P=UI= 求出面状电阻的阻值；（2）知道水的体积，根据m=ρV求出水的质量，又知道水的比热容、初温和末温（一个标准大气压下水的沸点为100℃），根据Q吸=cm（t﹣t0）求出水吸收的热量；（3）3000r/kWh表示：电路每消耗1kWh的电能，电能表的转盘转3000r，据此求出电能表的表盘转过300转消耗的电能即为此过程中养生壶消耗的电能，根据P= 求出养生壶的实际功率．
【考点精析】通过灵活运用热量的计算，掌握热量的计算： ① Q吸 = cm△t升=cm(t-t0) （Q吸是吸收热量，单位是焦耳；c 是物体比热，单位是：焦/(千克?℃)；m是质量；t0 是初始温度；t 是后来的温度． ）② Q放 =cm△t降=cm(t0-t) ③ Q吸 = Q放即可以解答此题．