Question

（2012?福州）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．
（1）如图所示，小电动机将l.2kg的水从桶中提升了0.5m，电动机对水做的功至少是多少？
（2）为了泡绿茶要将水从25℃加热到85℃，则1.2kg的水需吸收热量是多少？[c_水=4.2×10³J/（kg?℃）]
（3）若加热题（2）中的水需用时315s，电热水壶加热效率为96%，则它的实际工作电压是多少？

Answer 1

分析：（1）根据W=Gh=mgh求出电动机对水做的功即为最少做的功；
（2）根据Q=cm△t求出水吸收热量．
（3）根据效率公式求出电热水壶做的功，根据W=Pt的变形式求出电热水壶的实际功率，根据R=

U2

P

结合铭牌可求灯泡的电阻，再利用P=

U2

R

的变形式求出实际电压．

解答：解：（1）电动机对水做的最少功：
W=Fs=Gh=mgh=1.2kg×9.8N/kg×0.5m=5.88J；
（2）水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×1.2kg×（85℃-25℃）=3.024×10⁵J；
（3）电热水壶做的功：
W_电=

Q吸

η

=

3.024×105J

96%

=3.15×10⁵J，
电热水壶的实际功率：
P_实=

W电

t

=

3.15×105J

315s

=1000W，
电热水壶的电阻：
R=

U 2 额

P额

=

(220V)2

1210W

=40Ω
电热水壶的实际电压：
U_实=

P实R

=

1000W×40Ω

=200V．
答：（1）电动机对水做的功至少是5.88J；
（2）水需吸收热量是3.024×10⁵J；
（3）实际工作电压是200V．

点评：本题考查了功、吸热、实际电压的计算，还涉及到了效率、实际功率、电阻的计算，关键是公式及其变形式的灵活运用，综合性强、难度较大．