Question

5．一家用電熱水器的銘牌如圖1所示：根據(jù)銘牌所提供的信息，解答下列問題：
（1）為安全起見，該電熱水器使用的插座選用圖2中哪一個(gè)？答：乙．
（2）將該電熱水器裝滿水加熱，使水溫由20℃升高40℃，求水吸收的熱量．

（3）若電熱水器正常工作時(shí)電熱絲的功率是2kW，則電熱絲所產(chǎn)生的熱量的80%被水吸收，求上一問題中給水加熱的時(shí)間．

Answer 1

分析 （1）三孔插座中多出的一個(gè)孔是用來接地線的，當(dāng)家用電器漏電時(shí)，可以使漏電通過地線，流入大地，防止觸電事故的發(fā)生；
（2）由密度公式計(jì)算出水的質(zhì)量，由吸熱公式Q_吸=cm△t計(jì)算吸收的熱量；
（3）求出電熱水器產(chǎn)生的熱量，然后由功率公式的變形公式求出電熱水器的加熱時(shí)間．

解答 解：（1）為了防止家用電器漏電、造成觸電事故，必須使電熱水器的外殼與大地相連接，所以插頭應(yīng)選用圖乙中的三孔插頭；
（2）由密度公式：ρ=$\frac{m}{V}$可知，
將該電熱水器裝滿水，水的質(zhì)量為：
m=ρV=1×10³kg/m³×12×10^-3m³=12kg．
水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×12kg×（40℃-20℃）=1.008×10⁶J；
（3）電熱水器產(chǎn)生的熱量：Q=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{1.008×1{0}^{6}J}{80%}$=1.26×10⁶J，
由P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Q}{t}$可知，電熱水器的加熱時(shí)間：
t=$\frac{Q}{P}$=$\frac{1.26×1{0}^{6}J}{2000W}$=630s．
答：（1）為安全起見，該電熱水器使用的插座選用圖2中乙．
（2）該電熱水器正常工作時(shí)電熱絲的電阻為24.2Ω．
（3）水吸收的熱量為1.008×10⁶J．
（4）給水加熱的時(shí)間為630s．

點(diǎn)評 本題是一道電學(xué)與熱學(xué)的綜合應(yīng)用題．與生活相連，使學(xué)生覺得學(xué)了物理有用，且加強(qiáng)了學(xué)生的節(jié)能環(huán)保的意識．計(jì)算時(shí)注意單位的統(tǒng)一．