Question

20．電熱水器是家庭生活中常用的加熱水的裝置，在使用電熱水器時，應當把它連入家庭電路中．
（1）熱水器的插頭是三線插頭，它分別與火線、零線和地線相連．
（2）若某電熱水器可以裝50kg的水，將電熱水器裝滿水，接入家庭電路中正常工作時，測得電熱水器中的水從20℃上升到35℃所用的時間是20min，則水吸收的熱量是3.15×10⁶J；若該電熱水器的額定功率為3000W，則它加熱的效率是87.5%．[水的比熱容為4.2×10³J/（kg•℃）]．

Answer 1

分析 （1）三腳插頭與三孔插座相接時，把有金屬外殼的用電器的外殼與地線相接，可以防止觸電，且使接地線的插頭制作的長一些；
（2）知道水的比熱容、水的質量、初溫和末溫，根據Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；然后根據W=Pt求出電熱水器消耗的電能，最后利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出電熱水器的效率．

解答 解：（1）熱水器的插頭是三線插頭，它分別與火線、零線和地線相連．
（2）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×50kg×（35℃-20℃）=3.15×10⁶J；
電熱水器的加熱時間t=20min=1200s，
該電熱水器正常工作時消耗的電能：
W=Pt=3000W×1200s=3.6×10⁶J，
則電熱水器的加熱效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{3.15×1{0}^{6}J}{3.6×1{0}^{6}J}$×100%=87.5%．
故答案為：（1）地線；（2）3.15×10⁶；87.5．

點評 本題主要考查學生對三線插頭的結構特點、吸熱公式、電功公式及效率公式掌握和應用，關鍵是知道用電器正常工作時的功率和額定功率相等，與生活相連，使學生覺得學了物理有用，注意單位統一．