题文

在一次课外活动中，某同学对家用电器进行了相关的观察和研究，他以一台电磁炉为观察研究对象，记录了有关数据，如下表： 观察对象 有关记录和相关活动 观察电磁炉铭牌 U额=220V    P额=1kw 观察电能表的铭牌 220V  10（40）A   50Hz  2000r/kwh 用电磁炉加热一壶水（水的质量为2kg，初温为30℃） 关闭家里其它用电器，只将电磁炉接入电路烧水观察电能表，表盘在5min内转了150r，此时用温度计测得的水温为50℃． 请你就这位同学在活动中获得的有关资料，求： （1）加热5min水所吸收的热量； （2）电磁炉工作5min消耗的电能； （3）电磁炉的功率； （4）电磁炉的效率．

题型：问答题  难度：中档

答案

（1）Q吸=c水m（t-t0） =4.2×103J/（kg?℃）×2kg×（50℃-30℃） =1.68×105J； （2）电磁炉工作5min消耗的电能： W= 150r 2000r/kW?h = 150 2000 ×3.6×106J=2.7×105J； （3）电磁炉的功率： P= W t = 2.7×105J 300s =900W； （4）电磁炉烧水的效率： η= Q W = 1.68×105J 2.7×105J ≈62.2%． 答：（1）加热5min水所吸收的热量为1.68×105J； （2）电磁炉工作5min消耗的电能为2.7×105J； （3）电磁炉的功率为900W； （4）电磁炉的效率为62.2%．

据专家权威分析，试题“在一次课外活动中，某同学对家用电器进行了相关的观察和研究，他..”主要考查你对  功率的计算，热量的计算，能量转化效率，电功或电能的计算  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

功率的计算热量的计算能量转化效率电功或电能的计算

考点名称：功率的计算

• 功率的计算公式：
  （1）P=W/t，其中P代表功率，单位为W，W代表功，单位为J；t代表时间，单位为s。
  （2）因为P=W/t，W=Fs，v=s/t，所以P=W/t=Fs/t=Fv，P=Fv是功率的又一表达式。

• 公式法计算功率：
       运用时一定要注意三个量的对应关系。“W”一定是对应“t”完成的，不能张冠李戴。单位要统一，P、W、t的单位分别为瓦、焦、秒。
  例1 如图所示，铁明同学向上跳台阶进行晨练，铁明重500N，在10s内匀速连跳12个台阶，每个台阶的高度为0．2m。在这个过程中，已知铁明克服摩擦做功为2800J，求出此过程中：
  
  (1)铁明竖直向上跳的平均速率多大?
  (2)铁明克服重力做功是多少?
  (3)铁明做功的总功率多大?
  解析：竖直向上跳的平均速度可以通过向上跳的总高度与所用时间利用速度公式求出，克服重力做功等于重力与高度的乘积，即，总功率可以通过所做的总功和时间利用功率公式求得。
  （1）0.24m/s
  （2）
  （3）
  
  例2在打捞海底沉船时，常用水下机器人潜入水下打捞船上物品，已知ρ_海水=1．03×10³kg／m³。
  (1)机器人在水下70m处受到海水产生的压强是多大?
  (2)某时刻机器人在水下用竖直向上的力举着体积为0.02m³，密度为2.7×10³kg/m³的物体静止不动，求该力的大小。
  (3)若机器人在水下运动时，所受海水阻力与速度的关系如图所示，求机器人在水下以0．5m／s的水平速度匀速运动时，机器人水平推进力的功率。