解题思路:(1)知道水的体积和水的密度,利用密度公式求水的质量,又知道水的初温和末温,利用吸热公式求水吸收的热量;
(2)烧水时,电能表在1min内转了50转,根据电能表的参数“3000r/kW•h”先求出50转消耗的电能,再根据电功率公式
P=
W
t
求出电热水壶的实际功率;
知道电热水壶的额定电压和额定功率求出电热水壶的电阻,利用P=
U
2
R
,求出电热水壶两端的实际电压;
(3)求出了烧开这壶水实际消耗的电能和实际电功率,利用电功率公式
P=
W
t
求出加热时间.
(1)水的体积:
v=1.8L=1.8×10-3m3,
水的质量:
m=ρv=1.0×103kg/m3×1.8×10-3m3=1.8kg;
由题知:t0=20℃,t=100℃,
烧开水吸收到的热量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×1.8kg×(100℃-20℃)
=6.048×105J;
(2)1min内消耗的电能:
W=[1/3000]×50×3.6×106J=6×104J,
电热水壶的实际功率:
P实=[W/t]=
6×104J
60s=1000W,
∵R=
U2额
P额=
(220v)2
1210W=40Ω,P实=
U2实
R,
∴电热水壶两端的实际电压:
U实=
P实R=
1000W×40Ω=200V;
(3)烧开一壶水需要时间:
t=
W实
P实=
Q吸
P实=
6.048×105J
1000W=604.8s.
答:(1)将水烧开,水吸收的热量是6.048×105J;
(2)电路的实际电压是200V;
(3)不计热损失,此时烧开一壶水大约需要604.8s.
点评:
本题考点: 热量的计算;密度公式的应用;电功的计算;电能表参数的理解与电能的求法;电功率的计算;额定电压;额定功率;实际电压;实际功率.
考点点评: 本题是一道电学与热学的综合应用题,与生活相连,使学生觉得学了物理有用,注意灵活选用公式.