Question

7．如圖是某電熱水壺的銘牌．
（1）該電熱水壺正常工作時(shí)的電阻是多少？
（2）要將水從25℃加熱到85℃，則1.2L的水需吸收熱量是多少？
（3）若加熱題（2）中的水用時(shí)315s，電熱水壺加熱效率為96%，則它的實(shí)際工作電壓是多少？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$計(jì)算電熱水壺正常工作時(shí)的電阻；
（2）知道熱水的容量，可利用公式m=ρV計(jì)算出水的質(zhì)量，利用熱量公式Q_吸=Cm（t-t₀）計(jì)算出水吸收的熱量；
（3）由題知，96%W=96%Pt=96%$\frac{{U}^{2}}{R}$t=Q_吸計(jì)算實(shí)際電壓．

解答 解：
（1）由電熱水壺的銘牌知其額定功率為1210W，額定電壓220V，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得電熱水壺正常工作時(shí)的電阻：
R=$\frac{{{U}_{額}}^{2}}{{P}_{額}}$=$\frac{（{220V）}^{2}}{1210W}$=40Ω；
（2）水的容量V=1.2L=1.2dm³=1200cm³，ρ=1×10³kg/m³=1g/cm³，
電熱水壺中滿水的質(zhì)量為：m=ρV=1g/cm³×1200cm³=1200g=1.2kg；
水吸收的熱量為：Q_吸=C_水m（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×1.2kg×（85℃-25℃）=3.024×10⁵J；
（3）電熱水壺加熱效率為96%，可知，96%W=Pt=96%$\frac{{U}^{2}}{R}$t=Q_吸可得實(shí)際電壓：
U_實(shí)²=$\frac{{Q}_{吸}R}{96%t}$=$\frac{3.024×1{0}^{5}J×40Ω}{0.96×315s}$，
解得：U_實(shí)=200V．
答：（1）該電熱水壺正常工作時(shí)的電阻是40Ω；
（2）要將水從25℃加熱到85℃，則1.2L的水需吸收熱量是3.024×10⁵J；
（3）它的實(shí)際工作電壓是200V．

點(diǎn)評(píng) 本題是一道電學(xué)與熱學(xué)的綜合應(yīng)用題，考查了質(zhì)量、吸收熱量、電功和電功率、效率等的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，與生活相連，使學(xué)生覺(jué)得學(xué)了物理有用．