活动一 电热水器的效率
【信息快递】电热水器的效率是指与电热水器消耗电能的比值,公式是$\eta =$.
例 1 如图所示为某品牌电热水壶的铭牌,请根据铭牌上的参数,求:
(1) 电热水壶正常工作时的电阻;
(2) 将一满壶 $20^{\circ}C$ 的水烧开,水吸收的热量;$[c_{水}= 4.2× 10^{3}J/(kg\cdot ^{\circ}C)$,该地大气压为标准大气压,$1L = 1dm^{3},\rho_{水}= 1kg/dm^{3}]$
(3) 上述烧水过程中,若电流所做的功有 $80\%$ 转化为水吸收的热量,把水烧开需要的时间.

|电热水壶|
|型号|RT25-C|
|额定水量/L|2|
|额定电压/V|220|
|额定功率/W|1000|

活动一：水吸收的热量；$\frac{Q_{吸}}{W}$。例1：(1)$48.4\,\Omega$；(2)$6.72×10^5\,J$；(3)$840\,s$。

活动一：水吸收的热量；$\frac{Q_{吸}}{W}$。
例1：
(1) 解：由$P=\frac{U^{2}}{R}$得，电热水壶正常工作时的电阻$R=\frac{U^{2}}{P}=\frac{(220\,V)^{2}}{1000\,W} = 48.4\,\Omega$。
(2) 解：水的体积$V=2\,L=2\,dm^{3}$，由$\rho=\frac{m}{V}$得，水的质量$m=\rho V=1\,kg/dm^{3}×2\,dm^{3}=2\,kg$。标准大气压下，水的沸点为$100^{\circ}C$，水吸收的热量$Q_{吸}=c_{水}m(t - t_{0})=4.2×10^{3}\,J/(kg\cdot^{\circ}C)×2\,kg×(100^{\circ}C-20^{\circ}C)=6.72×10^{5}\,J$。
(3) 解：由$\eta=\frac{Q_{吸}}{W}$得，电流所做的功$W=\frac{Q_{吸}}{\eta}=\frac{6.72×10^{5}\,J}{80\%}=8.4×10^{5}\,J$。由$P=\frac{W}{t}$得，需要的时间$t=\frac{W}{P}=\frac{8.4×10^{5}\,J}{1000\,W} = 840\,s$。

活动二 电动机的工作效率
【信息快递】电动机工作时,其能量由电能转化为和.若电动机两端电压为 $U$,流经电流为 $I$,线圈的电阻为 $R$,则电动机的工作效率可被视为 $\eta =$.
例 2 一台电动机正常工作时两端的电压为 $380V$,线圈的电阻为 $2\Omega$,通过线圈的电流为 $10A$,问:
(1) 这台电动机正常工作 $10min$ 消耗的电能为多少?

(2) 线圈中产生的热量是多少?

(3) 有多少电能转化为了机械能?

(4) 转化为机械能的效率是多少? (结果精确到 $0.01\%$)

活动二：机械能；内能；$\frac{U - IR}{U}$。例2：(1)$2.28×10^{6}J$；(2)$1.2×10^{5}J$；(3)$2.16×10^{6}J$；(4)$94.74\%$

活动二：机械能；内能；$\frac{U - IR}{U}$
例2：
(1)$W=UIt=380\mathrm{V}×10\mathrm{A}×10×60\mathrm{s}=2.28×10^{6}\mathrm{J}$
(2)$Q=I^{2}Rt=(10\mathrm{A})^{2}×2\Omega×10×60\mathrm{s}=1.2×10^{5}\mathrm{J}$
(3)$W_{机械}=W-Q=2.28×10^{6}\mathrm{J}-1.2×10^{5}\mathrm{J}=2.16×10^{6}\mathrm{J}$
(4)$\eta=\frac{W_{机械}}{W}×100\%=\frac{2.16×10^{6}\mathrm{J}}{2.28×10^{6}\mathrm{J}}×100\%\approx94.74\%$

活动三 电热器的多挡问题
(1) 图甲中,当开关时是低温挡;当开关时是高温挡.
(2) 图乙中,当开关时是低温挡;当开关时是高温挡.
(活动三图)

（1）闭合S₁、断开S₂；闭合S₁、闭合S₂ （2）闭合S₁、断开S₂；闭合S₁、闭合S₂

（1）闭合$S_1$、断开$S_2$；闭合$S_1$、闭合$S_2$
（2）闭合$S_1$、断开$S_2$；闭合$S_1$、闭合$S_2$