Question

圖甲是家庭常用的電熱壺及其銘牌．
（1）電熱壺外部能看到漂浮著紅色浮球的透明水位計，頂部開有通氣孔的水位計底部與電熱壺內底相通，形成

 

，紅色浮球指示壺內水量，其受到的浮力

 

（填“大于”、“等于”或“小于”）自身重力．圖乙顯示電熱壺燒水的最大水量為1.7L，現裝水量為

 

L．圖丙顯示電熱壺燒水的最小水量，當電熱壺裝有最小水量時，壺內的水

 

（填“會”或“不會”）浸沒電熱圈．
（2）圖丁是電熱壺通電用的三腳插頭和三孔插座，則A孔接

 

，B孔接

 

．
（3）電熱壺正常工作時的電流為多少安？電阻為多少歐？
（4）若電熱壺現裝水的初溫為20℃，電熱壺燒水效率為90%，通電正常工作4.2min，問：
①電熱壺內水的質量是多少千克？
②水能不能被燒開？
[1L=10^-3m³，c_水=4.2×10³J/（kg?℃），大氣壓為1標準大氣壓]

Answer 1

分析：（1）①要求會判斷連通器的形狀特征：上端開口底部相連通；
     ②物體靜止時受平衡力，如果此時只受兩個力，這兩個力大小相等、方向相反；
     ③量筒或玻璃容器讀數時，視線要和凹液面底部相平；
（2）道三孔插座的接線方式是左零、右火、上接地；
（3）知用電器銘牌可以依據導出式：I=

P

U

和R=

U2

P

求電流和電阻；
（4）①依據m=ρV計算質量；
     ②依據電功率的定義式p=

W

t

，推導出W=Pt，算出消耗的電能，再乘以效率，就是水吸收的熱量，
再根據物體吸熱公式：Q_吸=cm△t．推導出△t=

Q吸

cm

，算出水升高的溫度，再加上水的初溫，如果能達到100℃就能燒開，達不到100℃就不能燒開．

解答：解：
（1）電熱水壺的水位計的本質是一個小容器，其頂部有通氣孔，底部與壺內的水直接連接，符合連通器的結構特點，因此水位計中水位與壺內的水位是一致的；
紅色浮球是漂浮在液面上的物體，所受浮力和重力二力平衡，因此大小相等；
水位計內液面和量筒內液面一樣，呈凹形，讀數時視線應與凹液面底部相平，底部對應1.5L，所以讀作1.5L；
當壺內水面達到最小水量時，說明是安全的，水能夠浸沒電熱圈．
故答案為：連通器；等于；1.5；會．

（2）安全用電要求三孔插座的接法是：右火、左零、上地．A是上邊的孔，接地線，B是右邊的孔，接火線．
故答案為：地線；火線．

（3）用電器的銘牌常標有額定電壓和額定功率，根據這兩個條件可以用導出式I=

P

U

和R=

U2

P

求出電流和電阻．
故解題過程為：
解：根據P=UI得：
I=

P

U

=

1100W

220V

=5A；
根據P=UI，I=

U

R

得：
P=

U2

R

，
R=

U2

P

=

(220V)2

1100W

=44Ω．
答：電熱壺正常工作時的電流為5A．電阻為44Ω．

（4）因為已知壺內水的體積為1.5L，又知道水的密度是1.0×10³kg/m³，根據密度的公式導出m=ρV算出質量．
故解題過程為：
解：
①1.5L=1.5×10^-3m³．
根據ρ=

m

V

得：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×1.5×10^-3m³=1.5kg；
②4.2min=4.2×60s=252s．
根據p=

W

t

得：
消耗的電能為：W=Pt=1100W×252s=277200J，
水吸收的熱為：Q_吸=ηW=90%×277200J=249480J，
根據Q_吸=cm△t得：
水升高的溫度為：△t=

Q吸

cm

=

249480J

4.2×103J/(kg?℃)×1.5kg

=39.6℃，
因為 t=t₀+△t=20℃+39.6℃=59.6℃＜100℃，
所水不能被燒開．
答：水不能被燒開．

點評：通過本題要求掌握的基礎知識點有連通器的構造特點、二力平衡的條件、三孔插座的接線規則、量筒的讀數規則；
本題涉及電學計算、密度計算、熱學計算等，要求有必要的文字說明、必要的原始公式，帶單位代入數據，格式清晰．