Question

“熱得快”是一種插在保溫瓶中燒開水的家用電器，你利用課內學過的儀器，設計一個測定“220V 1000W”“熱得快”的熱效率的方案，要求：
（1）寫出所需器材、測量步驟及操作中為了減小誤差而需注意的事項；
（2）用字母代表物理量，寫計算“熱得快”熱效率的公式．（設測量時照明電路電壓為220伏）

Answer 1

分析：要解決此題，需要知道“熱得快”的熱效率是熱得快有效利用的熱量與所消耗電能的比值．
有效利用的熱量是水吸收的熱量，要掌握熱量的計算公式Q=cm△t，同時要知道消耗的電能的計算公式W=Pt．根據所需測量的物理量選擇合適的工具．
根據熱效率的概念得出熱效率的計算公式．

解答：解：（1）需要用熱得快加熱水，所以要用到水，為了減少熱量的散熱損失，需要用到保溫瓶．根據公式Q=cm△t，要用溫度計測量溫度，用天平測量水的質量．
根據公式W=Pt，還要用手表測量加熱所用的時間．
用到器材：水、保溫瓶、濕度計、手表．
測量步驟：①用天平測出一質量為m的水，裝入保溫瓶；
②用溫度計測出水的初溫t₀；
③開始加熱，同時計時；
④經過一定時間t₁后，測出水的末溫t；
⑤利用效率的公式代入數據求出“熱的快”的效率．
注意事項：①水量要適中，不可過少否則會損壞熱得得快，也不可過滿，否則加熱后，水會溢出，造成較大誤差；
②水不能加熱到沸騰，因為水沸騰時溫度不變，仍要吸熱，而由Q=cm△t公式計算的熱量并不包括水沸騰所吸熱量，這樣會造成較大誤差．
（2）由熱效率的概念得：η=

Q

W

=

cm△t

Pt1

=

cm(t-t0)

Pt1

．

點評：此題通過讓學生設計測量熱得快熱效率的實驗，考查了學生對熱效率的理解，同時考查了學生設計實驗的能力．考查了熱量的計算公式和電能的計算公式．