Question

在“家電下鄉(xiāng)”活動(dòng)中，小明家買(mǎi)了一只WSJ-60型號(hào)電熱壺，其銘牌標(biāo)志如圖所示．現(xiàn)將一滿(mǎn)壺20℃的0.5 kg的水在額定電壓下燒開(kāi)需時(shí)5min，已知外界氣壓為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓〔c_水=4.2×10³J/（kg?℃）〕．求：
（1）電熱壺正常工作時(shí)的電阻；
（2）電熱壺正常工作燒開(kāi)一滿(mǎn)壺水（初溫為20℃）所消耗的電能；
（3）水吸收的熱量；
（4）電熱壺的效率；
（5）小明看到家人有時(shí)用電熱壺?zé)�開(kāi)半壺水而沒(méi)有燒開(kāi)滿(mǎn)壺水，小明想知道在電熱壺正常工作時(shí)怎樣燒水更節(jié)能，于是小明進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)（水的初始溫度相同），獲得數(shù)據(jù)如下表．通過(guò)比較發(fā)現(xiàn)，燒開(kāi)一滿(mǎn)壺水時(shí)，耗能較少的是

 

．（選填“一次性燒開(kāi)”或“分兩次燒開(kāi)”）

Answer 1

分析：（1）已知電熱壺額定電壓和額定功率，根據(jù)R=

U2

P

可得電熱壺正常工作時(shí)的電阻．
（2）根據(jù)W=Pt可得電熱壺正常工作燒開(kāi)一滿(mǎn)壺水（初溫為20℃）所消耗的電能．
（3）已知比熱容、質(zhì)量和初溫、末溫，根據(jù)公式Q=cm（t-t₀），可求吸收的熱量．
（4）水吸收的熱量與消耗電能之比就是效率．η=

Q

W

．
（5）電源電壓和電阻都不變，電熱壺的功率不變，根據(jù)公式W=Pt進(jìn)行比較消耗電能的多少．

解答：解：（1）電熱壺正常工作時(shí)的電阻
R=

U2

P

=

(220V)2

800W

=60.5Ω．
答：電熱壺正常工作時(shí)的電阻為60.5Ω．
（2）電熱壺正常工作燒開(kāi)一滿(mǎn)壺水（初溫為20℃）所消耗的電能
W=Pt=800W×5×60s=2.4×10⁵J．
答：電熱壺正常工作燒開(kāi)一滿(mǎn)壺水（初溫為20℃）所消耗的電能是2.4×10⁵J．
（3）水吸收的熱量Q=cm（t-t₀）=4.2×10³J/kg?℃×0.5kg×（100℃-20℃）=1.68×10⁵J．
答：水吸收的熱量是1.68×10⁵J．
（4）電熱壺的效率η=

Q

W

=

1.68×105J

2.4×105J

=70%．
答：電熱壺的效率為70%．
（5）根據(jù)W=Pt可知，燒開(kāi)一滿(mǎn)壺水時(shí)，一次性燒開(kāi)用時(shí)5min，分兩次燒開(kāi)用時(shí)3.5min×2=7min，所以分兩次燒開(kāi)消耗的電能多．
故答案為：一次性燒開(kāi)．

點(diǎn)評(píng)：本題考查電阻的計(jì)算，消耗電能的計(jì)算，水吸收熱量的問(wèn)題，電熱壺的效率，以及節(jié)能問(wèn)題．