物理
学习了电功率的知识后，小亮想利用家中的电能表（如图所示）测量电水壶的电功率和热效率，他把质量为1Kg温度是20℃的冷水倒入电水壶中，然后把家中的用电器都与电源断开，仅让电水壶工作，在5分钟内将这壶水烧开（在标准气压下），他观察到电能表转盘转了70转，试求： （1）将这壶水烧开，水吸收的热量是多少；（2）电水壶的电功率为多少；（3）电水壶的热效率为多少；（水的比热容：4.2×103J/kg•℃）（4）小亮家的电热毯（俗称“电褥子”）通电后指示灯不亮，小亮检修时发现是电热丝断了，他把电热丝的两个断

2019-06-24

学习了电功率的知识后，小亮想利用家中的电能表（如图所示）测量电水壶的电功率和热效率，他把质量为1Kg温度是20℃的冷水倒入电水壶中，然后把家中的用电器
都与电源断开，仅让电水壶工作，在5分钟内将这壶水烧开（在标准气压下），他观察到
电能表转盘转了70转，试求：
作业帮
（1）将这壶水烧开，水吸收的热量是多少；
（2）电水壶的电功率为多少；
（3）电水壶的热效率为多少；（水的比热容：4.2×103J/kg•℃）
（4）小亮家的电热毯（俗称“电褥子”）通电后指示灯不亮，小亮检修时发现是电热丝断了，他把电热丝的两个断头连接起来，继续使用时他发现连接处比别处更热，这是因为___
A、电热丝连接处，横截面积变小，电阻变大，在电流时间相同时，由Q=I2Rt知产生热量多；
B、电热丝连接处，横截面积变大，电阻变小，在电压时间相同时，由Q=U2t/R知产生热量多．
优质解答
（1）在标准气压下，水的沸点t=100℃，
则水吸收热量：
Q吸=cm（t-t0）
=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃-20℃）
=3.36×105J；
（2）电能表转盘转了70转，电水壶消耗电能：
W=
70
600
kW•h=
70
600
×3.6×106J=4.2×105J，
电水壶的工作时间t=5min=300s，
则电水壶的电功率：
P=
W
t′
=
4.2×105J
300s
=1400W；
（3）电水壶的热效率：
η=
Q吸
W
×100%=
3.36×105J
4.2×105J
×100%=80%．
（4）将电阻丝的两个断头接上后，接头处是两根导线相切，由于接触的部位较少，即横截面积变小，电阻变大电阻较大，
由焦耳定律公式Q=I2Rt知，在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多，温度越高，
因此，电阻丝上搭接处电阻较大，造成局部过热，很快又会在搭接处烧断，故A正确，B错误．
答：（1）将这壶水烧开，水吸收的热量是3.36×105J；
（2）电水壶的电功率为1400W；
（3）电水壶的热效率为80%；
（4）A． （1）在标准气压下，水的沸点t=100℃，
则水吸收热量：
Q吸=cm（t-t0）
=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（100℃-20℃）
=3.36×105J；
（2）电能表转盘转了70转，电水壶消耗电能：
W=
70
600
kW•h=
70
600
×3.6×106J=4.2×105J，
电水壶的工作时间t=5min=300s，
则电水壶的电功率：
P=
W
t′
=
4.2×105J
300s
=1400W；
（3）电水壶的热效率：
η=
Q吸
W
×100%=
3.36×105J
4.2×105J
×100%=80%．
（4）将电阻丝的两个断头接上后，接头处是两根导线相切，由于接触的部位较少，即横截面积变小，电阻变大电阻较大，
由焦耳定律公式Q=I2Rt知，在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多，温度越高，
因此，电阻丝上搭接处电阻较大，造成局部过热，很快又会在搭接处烧断，故A正确，B错误．
答：（1）将这壶水烧开，水吸收的热量是3.36×105J；
（2）电水壶的电功率为1400W；
（3）电水壶的热效率为80%；
（4）A．
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