Question

如表所示為某電熱水壺的銘牌．某同學(xué)用這種電熱水壺燒開水，他將水放至最大水量，測得水的初溫是20℃，通電5分50秒，水燒開（在一個標準大氣壓下）．試通過計算，回答下面問題．[提示：ρ_水=1.0×10³kg/m³，c_水=4.2×10³J/（kg?℃），1L=1dm³]
（1）算一算此電水壺正常工作時的電流？

額定電壓	220V
額定功率	1210W
最大容量	1L

（2）該電熱水壺電熱絲的電阻多大？
（3）水所吸收的熱量是多少？
（4）現(xiàn)測得電源電壓為210V，算一算此電熱水壺工作的效率．

Answer 1

分析：由電熱水壺銘牌可知，電熱水壺的額定電壓是220V，額定功率是1210W，容積是1L；
（1）由電功率公式P=UI的變形公式可以求出電熱水壺正常工作時的電流；
（2）由歐姆定律可以求出電熱水壺的電阻；
（3）由密度公式的變形公式求出壺水的質(zhì)量，然后由熱量公式求出水吸收的熱量．
（4）由電功公式求出電熱水壺實際消耗的電能，然后由效率公式求出電熱水壺的效率．

解答：解：（1）∵P=UI，
∴電熱水壺正常工作時的電流：
I=

P

U

=

1210W

220V

=5.5A；
（2）∵I=

U

R

，
∴電熱水壺的電阻：
R=

U

I

=

220V

5.5A

=40Ω；
（3）∵ρ=

m

V

，
∴一壺水的質(zhì)量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×1×10^-3m³=1kg，
在一標準大氣壓下，水的沸點是100℃，
把一壺水燒開，水吸收的熱量：
Q=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×1kg×（100℃-20℃）=3.36×10⁵J；
（4）燒水時間t=5min50s=350s，
電源電壓為210V，電熱水壺所做的功：
W=

U 2 實

R

t=

(210V)2

40Ω

×350s=385875J，
電熱水壺的效率：
η=

Q

W

=

3.36×105J

385875J

≈87%；
答：（1）此電水壺正常工作時的電流是5.5A．
（2）該電熱水壺電熱絲的電阻是40Ω．
（3）水所吸收的熱量是3.36×10⁵J．
（4）電源電壓為210V，此電熱水壺工作的效率是87%．

點評：本題是一道電學(xué)與熱學(xué)的綜合計算題，熟練應(yīng)用電功率變形公式、歐姆定律、熱量公式、效率公式即可正確解題．