Question

【题目】在一次课外活动中，小华同学对家里的电磁炉进行了相关的观察和研究，并记录了电磁炉及她家电能表的有关数据，如表所示．（水的比热容为c=4.2×103J/（kg℃））．

观察对象	有关记录	研究活动
电磁炉 铭牌	U额=220V P额=1kW	①用电磁炉加热一壶水（水的质量m=2kg，初温t0=30℃） ②关闭家里其它用电器．只将该电磁炉接入电路烧水，观察到电能表表盘在5min内转了150r，最后测得水的温度t=50℃
电能表 铭牌	220V 10（40）A 50Hz 2000r/kWh

请你根据小华同学在活动中获得的有关资料，求解在这段时间内：
（1）小华同学把这壶水从地面端到80cm高的桌子上，需对水做多少功；
（2）水所吸收的热量；
（3）电磁炉的实际功率；
（4）电磁炉烧水的效率．

Answer 1

【答案】
（1）解：小华同学把这壶水从地面端到80cm高的桌子上，对水做的功（即克服水的重力做的功）：

W=Gh=m水gh=2kg×10N/kg×80×10﹣2m=16J

（2）解：水吸收的热量为：

Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg℃）×2kg×（50℃﹣30℃）=1.68×105J

（3）解：电磁炉工作5min，电能表转150r，消耗的电能为：

W= ×3.6×106J=2.7×105J；

电磁炉的功率为：

P= = =900W

（4）解：电磁炉烧水的效率：

η= = ≈62.2%

【解析】（1）克服物体重力做功的多少，由W=Gh解题；（2）知道水壶内水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q吸=cm（t﹣t0）求水吸收的热量；（3）知道只将电磁炉接入电路烧水观察电能表，表盘在5min内转了150r，利用电能表的参数“2000r/kWh”求电磁炉工作5min消耗的电能；利用P= 求电磁炉的功率；（4）电磁炉烧水的效率等于水吸收的热量与电磁炉消耗电能的比值．