2026年优佳学案(云南)九年级物理全一册人教版第127页答案
12.(2025四川凉山)电热暖手宝是生活中常见的取暖设备。某款电热暖手宝的主要参数如下图所示,其正常工作4 min,恰好将袋内液体从10 ℃加热至32 ℃。求:[袋内液体的比热容$c=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)]$
(1)电热暖手宝正常工作时的电流。
(2)袋内液体从10 ℃加热至32 ℃时,液体吸收的热量。
(3)该过程中,电热暖手宝的加热效率。

主要参数
袋内液体的质量: 1 kg
额定电压: 220 V
额定功率: 550 W

答案

解:
(1) 电热暖手宝正常工作时,额定功率$P=550\ \mathrm{W}$,额定电压$U=220\ \mathrm{V}$,由$P=UI$可得正常工作的电流:
$I=\frac{P}{U}=\frac{550\ \mathrm{W}}{220\ \mathrm{V}}=2.5\ \mathrm{A}$
(2) 液体升高的温度$\Delta t = t - t_0 = 32°\mathrm{C} - 10°\mathrm{C} = 22°\mathrm{C}$,液体吸收的热量:
$Q_{\mathrm{吸}} = cm\Delta t = 4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·° C)} × 1\ \mathrm{kg} × 22°\mathrm{C} = 9.24×10^4\ \mathrm{J}$
(3) 工作时间$t=4\ \mathrm{min}=240\ \mathrm{s}$,电热暖手宝正常工作消耗的电能:
$W = Pt = 550\ \mathrm{W} × 240\ \mathrm{s} = 1.32×10^5\ \mathrm{J}$
加热效率:
$\eta = \frac{Q_{\mathrm{吸}}}{W} × 100\% = \frac{9.24×10^4\ \mathrm{J}}{1.32×10^5\ \mathrm{J}} × 100\% = 70\%$
答:(1) 电热暖手宝正常工作时的电流为$2.5\ \mathrm{A}$;(2) 液体吸收的热量为$9.24×10^4\ \mathrm{J}$;(3) 该过程中电热暖手宝的加热效率为$70\%$。