Question

2．小慧家新買一個電熱水壺的銘牌如表所示，請完成：

表：電熱水壺名牌
熱水壺容量	5.0L
額定電壓	220V
加熱時功率	880W
頻率	50Hz

（1）電熱水壺燒水過程，是將電能轉化為內能的過程．
（2）計算電熱水壺正常工作時，通過的電流是多少？
（3）計算電熱水壺正常工作時的電阻是多少？
（4）在額定電壓下，用此電熱水壺將初溫為20'C的3kg水煮沸，用時20min，計算電熱水壺的效率是多大？[氣壓為1個標準大氣壓，水的比熱容c_水=4.2x10³J/（kg℃），水的密度ρ_水=l.0×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）電流做功的實質是電能轉化為其它形式能的過程；
（2）電熱水壺正常工作時的功率和額定功率相等，根據(jù)P=UI求出電流；
（3）利用歐姆定律即可求出電阻；
（4）當電熱水壺裝滿水后水的體積和熱水壺的容積相等，根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；在額定電壓下電熱水壺的功率和額定功率相等，根據(jù)W=Pt求出消耗的電能，利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出電熱水壺的效率．

解答 解：（1）當電流通過電水壺時，電能轉化為內能；
（2）由P=UI可得，電熱水壺正常工作時的電流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{880W}{220V}$=4A；
（3）由I=$\frac{U}{R}$得：
電阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{220V}{4A}$=55Ω；
（4）水所需吸收熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×3kg×（100℃-20℃）=1.008×10⁶J，
由P=$\frac{W}{t}$可得，消耗的電能：
W=Pt′=880W×20×60s=1.056×10⁶J，
此電熱水壺的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{1.008×1{0}^{6}J}{1.056×1{0}^{5}J}$×100%≈95.5%．
答：（1）內；
（2）電熱水壺正常工作時，通過的電流是4A；
（3）電熱水壺正常工作時的電阻是55Ω；
（4）電熱水壺的效率是為94.5%．

點評 本題為電學和熱學的綜合計算題，考查了學生對電功率公式、吸熱公式、電功公式和效率公式的掌握和運用，要注意額定電壓下用電器正常工作，其功率和額定功率相等．