前些日子，小亮的妈妈买了一个“天际”牌自动电热水壶送给爷爷，其铭牌如右表．小亮为了给爷爷说明电热水壶的使用方法，他接水至800mL刻度，然后把壶放在加热座上，拨开开关，5min后

Question

前些日子，小亮的妈妈买了一个“天际”牌自动电热水壶送给爷爷，其铭牌如右表．小亮为了给爷爷说明电热水壶的使用方法，他接水至800mL刻度，
然后把壶放在加热座上，拨开开关，5min后水烧开，水壶自动断电．已知水的初温为20℃．
（1）电热水壶正常烧水时的热效率．
（2）在用电高峰，电路中的实际电压降为198V，这时电热水壶的实际功率为多大？
（3）由上述计算可看出，用电器工作的实际功率不一定与额定功率相符．请你利用家中的电能表和手表设计一个方案：测出电热水壶在（2）的情况下的实际功率．

Answer 1

（1）水的质量m=ρV=1g/cm³×800mL=800g=0.8kg，
在1标准大气压下，水的沸点是100℃，加热水吸收的热量
Q=mc△t=0.8kg×4.2×10³J/（kg•℃）×（100℃-20℃）=2.688×10⁵J，
电热水壶消耗的电能W=Pt=1100W×5×60s=3.3×10⁵J，
电热水壶的效率η=(Q)/(W)×100%=(2.688×105J)/(3.3×105J)×100%≈81.45%；
（2）∵P=(U2)/(R)，∴R=(U2)/(P)=((220V)2)/(1100W)=44Ω，
实际电压为198V时电热水壶的实际功率P_实=(U2实)/(R)=((198V)2)/(44Ω)=891W；
（3）将家中其它所有用电器都关闭，只让电热水壶工作，
由电能表读出电热水壶消耗的电能W，用手表测出电热水壶的工作时间t，
由电功率公式P=(W)/(t)可以求出电热水壶的实际功率．
答：（1）电热水壶正常烧水时的热效率是81.45%．
（2）电热水壶的实际功率891W．
（3）用电能表测出电热水壶消耗的电能W，用手表测出时间t，
由电功率公式P=(W)/(t)可以求出电热水壶的实际功率．