在07年山東省各地的中考試題中有兩道以家庭常用的電熱水壺為背景的題,非常新穎,體現,“從生活走向物理,從物理走向社會”的新課程理念,而且還關注我們情感態度與價值觀的培養,可謂中考壓軸題中的精品。
1.(07煙臺市)隨著生活水平的不斷提高,家用電器的逐漸普及,如圖1所示,電熱壺已進入千家萬戶。為什么當今家庭使用電熱壺的數量會越來越多呢?
帶著這個問題,某課外興趣小組利用節假日進行了家庭調查。以下是兩位同學的調查結果。
(1)從理論上計算,小明家用電熱壺燒開一壺水需要多長時間(設水的初溫為20℃)。與實際有無差別,簡要說明原因。
(2)分析調查結果,并結合實際說明使用那種方法燒水更好一些。
(3)電熱壺在設計構造中運用了許許多多的物理知識。請你舉出兩點,并說明這樣設計的好處。
解析 (1)燒開一壺水所吸收的熱量
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×3kg×(100℃-20℃)=1.008×106J。又W=Pt,所以t=W/P=1.008×106J/1000W=1008s=16.8min<17.5min。
原因:電能不可能全部轉化為內能,電熱壺本身吸收一部分和散失一部分熱量到空氣中等。
(2)用電熱壺燒開一壺水所用資金:
0.50元×17.5/60=0.15元。
用燃氣燒開一壺水所用資金:
4.50元×0.04=0.18元。(用一天、一個月等所用開水量所需資金進行比較同樣正確)由此可見,利用電熱壺燒水比用燃氣更經濟些。同時使用電熱壺更環保、更清潔。
(3)連通器、壺蓋有小孔、手柄用塑料做成、手柄寬而扁且有花紋、用三孔插頭等。例:①電熱壺的蓋上有小孔。當水沸騰時可緩解壺蓋的跳動,防止大量的水噴出壺外。②選用三孔插頭,使電熱壺的外殼接地,防止壺身漏電時造成觸電事故。……