Question

型号：XX-1 额定电压：220V 容量：2kg 额定功率：800W

型号：XX-2 额定电压：220V 容量：2kg 额定功率：1400W

某同学用同一品牌型号如图所示的电水壶做物理实验，测得的数据填在了下面表格内．

型号	实际电压U/V	水的质量m/kg	加热时间t时/min	初温t0/℃	末尾t/℃
XX-1	220	2	20	20	100
XX-2	220	2	10	20	100

请你根据以上数据进行计算与分析：
（1）计算出 XX-1 型电水壶的工作电流和壶中水所吸收的热量．
（2）计算出 XX-2 型电水壶所消耗的电能和烧水的效率．
（3）如果你为家里购买该品牌电水壶，你在选择型号时应该考虑到哪些问题并说明理由．
（提示：电水壶烧水的效率是指电水壶有效利用的热量与消耗的电能之比）

Answer 1

分析：（1）已知XX-1 型电水壶的额定电压和额定功率，根据公式I=

P

U

可求工作电流，已知水的比热容和质量，以及初温和末温，根据公式Q=cm△t可求壶中水所吸收的热量．
（2）已知XX-2 型电水壶的额定功率和工作时间，根据公式W=Pt可求消耗的电能，再利用公式Q=cm△t求出水吸收的热量，水吸收的热量与消耗的电能的比值就是烧水的效率．
（3）选XX-2型，烧开同样质量得水，XX-2型电水壶用的时间短，减少了热量的散失，起到了节电的作用．

解答：解：（1）XX-1 型电水壶的工作电流I=

P

U

=

800W

220V

=3.6A；
壶中水所吸收的热量Q₁=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J．
答：XX-1 型电水壶的工作电流为3.6A；壶中水所吸收的热量为6.72×10⁵J．
（2）XX-2 型电水壶所消耗的电能W=P₂t=1400W×10×60s=8.4×10⁵J；
水吸收的热量Q₂=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J，
烧水的效率η=

Q2

W

=

6.72×105J

8.4×105J

×100%=80%．
答：XX-2 型电水壶所消耗的电能为8.4×10⁵J；烧水的效率为80%．
（3）选XX-2型，烧开同样一壶水，XX-2型电水壶用时10min，而XX-1 型电水壶用时20min，用XX-2型电水壶节省了时间，热水散热也少了，还可以省电．

点评：本题考查电流、热量、效率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，还要注意养成节电的好习惯，同时学会能从题目所给信息中找到有用的数据．