Question

在“家電下鄉”活動中，小明家買了一只WSJ-60型號電熱壺，其銘牌標志如圖所示．現將一滿壺20℃的0.5 kg的水在額定電壓下燒開需時5min，已知外界氣壓為1標準大氣壓〔c_水=4.2×10³J/（kg?℃）〕．求：
（1）電熱壺正常工作時的電阻；
（2）電熱壺正常工作燒開一滿壺水（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）小明看到家人有時用電熱壺燒開半壺水而沒有燒開滿壺水，小明想知道在電熱壺正常工作時怎樣燒水更節能，于是小明進行了實驗（水的初始溫度相同），獲得數據如下表．通過比較發現，燒開一滿壺水時，耗能較少的是

 

．（選填“一次性燒開”或“分兩次燒開”）

Answer 1

分析：（1）已知電熱壺額定電壓和額定功率，根據R=

U2

P

可得電熱壺正常工作時的電阻．
（2）根據W=Pt可得電熱壺正常工作燒開一滿壺水（初溫為20℃）所消耗的電能．
（3）已知比熱容、質量和初溫、末溫，根據公式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，根據公式W=Pt進行比較消耗電能的多少．

解答：解：（1）電熱壺正常工作時的電阻
R=

U2

P

=

(220V)2

800W

=60.5Ω．
答：電熱壺正常工作時的電阻為60.5Ω．
（2）電熱壺正常工作燒開一滿壺水（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一滿壺水（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W=Pt可知，燒開一滿壺水時，一次性燒開用時5min，分兩次燒開用時3.5min×2=7min，所以分兩次燒開消耗的電能多．
故答案為：一次性燒開．

點評：本題考查電阻的計算，消耗電能的計算，水吸收熱量的問題，電熱壺的效率，以及節能問題．