Question

12．如圖所示是家庭、賓館常用的電熱水壺及其銘牌．（電阻不變）
（1）該電熱水壺正常工作時(shí)的電阻是多少？
（2）該電熱水壺正常工作時(shí)，燒開一壺水需要5min，其消耗的電能是多少？
（3）該電熱水壺裝滿水正常工作時(shí)，5分鐘能把20℃加熱到70℃，該電熱水器的效率是多大？

Answer 1

分析 （1）電熱水壺正常工作時(shí)的功率和額定功率相等，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出其電阻；
（2）根據(jù)W=Pt求出電熱水壺正常工作5min消耗的電能；
（3）電熱水壺裝滿水正常工作時(shí)水的體積和壺的容積相等，根據(jù)m=ρV求出水的質(zhì)量，又知道水的初溫和末溫以及比熱容，利用Q_吸=cm（t₂-t₁）求出水吸收的熱量，利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出該電熱水器的效率．

解答 解：（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，電熱水壺正常工作時(shí)的電阻：
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（220V）^{2}}{1100W}$=44Ω；
（2）由P=$\frac{W}{t}$可得，電熱水壺正常工作5min消耗的電能：
W=Pt=1100W×5×60s=3.3×10⁵J；
（3）該電熱水壺裝滿水正常工作時(shí)，水的體積：
V=1.5L=1.5dm³=1.5×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的質(zhì)量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×1.5×10^-3m³=1.5kg，
水從20℃加熱到70℃需吸收的熱量：
Q_吸=cm（t₂-t₁）
=4.2×10³J/（kg•℃）×1.5kg×（70℃-20℃）
=3.15×10⁵J，
該電熱水器的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{3.15×1{0}^{5}J}{3.3×1{0}^{5}J}$×100%≈95.5%．
答：（1）該電熱水壺正常工作時(shí)的電阻是44Ω；
（2）該電熱水壺正常工作時(shí)，燒開一壺水需要5min，其消耗的電能是3.3×10⁵J；
（3）該電熱水器的效率是95.5%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電功率公式、電功公式、密度公式、吸熱公式和效率公式的應(yīng)用，涉及到的知識(shí)點(diǎn)較多，但是難度并不大，很適合學(xué)生的練習(xí)，是一道好題．