Question

4．某微电脑电热水壶具有温度可控、自动抽水等优点．下表是该电热水壶的铭牌．求：
（1）如图所示，小电动机将1.2L的水从桶中提升了0.5m，电动机对水做的功至少是多少？（g取10N/kg）
（2）电热水壶在额定电压下工作时的电流（保留一位小数）
（3）电热水壶正常工作时，将1.2L水从20℃加热到100℃时，水吸收的热量是多少？[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（4）若（3）中的加热时间为7min，求电热水壶的热效率．

Answer 1

分析 （1）根据密度的变形公式求出水的质量，再根据W=Gh=mgh求出电动机对水做的功即为最少做的功；
（2）由表中数据可以得到额定电压、额定功率，由电功率公式P=UI可以求得电流；
（3）根据Q_吸=c_水m△t求出水吸收热量．
（3）先根据W=Pt求出电热水壶消耗的电能；然后根据η=$\frac{{Q}_{吸}}{{W}_{电}}$求出电热水壶的加热效率．

解答 解：（1）1.2L=1.2×10^-3m³，所以根据公式ρ=$\frac{m}{V}$可得，1.2L的水质量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×1.2×10^-3m³=1.2kg，
电动机对水做的功W=Gh=mgh=1.2kg×10N/kg×0.5m=6J；
（2）由图知：电水壶的额定电压为220V，额定功率为1200W，由P=UI得：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1200W}{220V}$≈5.5A；
（3）Q_吸=c_水m△t=4.2×10³J/（kg•℃）×1.2kg×（100℃-20℃）=4.032×10⁵J；
（4）电热水壶消耗的电能：
W_电=Pt=1200W×420s=5.04×10⁵J，
热水壶的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{W}_{电}}$×100%=$\frac{4.032×1{0}^{5}J}{5.04×1{0}^{5}J}$×100%=80%．
答：（1）电动机对水做的功至少是6J；
（2）电热水壶在额定电压下工作时的电流是5.5A；
（3）水需吸收热量是4.032×10⁵J；
（4）电热水壶的加热效率为80%．

点评 本题考查了功、电流、吸热公式、电功公式以及热效率公式的应用，知识点多、联系实际生活，属于中考常见题型，从电热水壶铭牌得出相关信息是本题的关键．