Question

一家用電熱水器的銘牌如下表所示．根據銘牌所提供的信息，解答下列問題：

幸福牌全自動電熱水器
容積：12L	型號：XF2006-78K
凈重：22kg	類別：防觸電保護Ⅱ
額定功率：2kw	編號：200700985
額定電壓：220V	出廠日期：2008年5月16日
幸福廚房設備有限公司制造

（1）為安全起見，該電熱水器使用的插座應選用圖中的哪一個？
（2）該電熱水器正常工作時電熱絲的電阻多大？
（3）將該電熱水器裝滿水加熱，使水溫由20℃升高到60℃，水需要吸收多少熱量？[C_水=4.2×10³J/]
（4）若電熱水器正常工作時電熱絲所產生熱量的80%被水吸收，則第（3）問中的加熱過程需多少時間？

Answer 1

【答案】分析：（1）三孔插座中多出的一個孔是用來接地線的；家用電器都使用三孔插座，當用電器漏電時，會使外殼帶電，若接上地線，即便漏電，電流也就通過地線，流入大地，防止觸電事故的發生．
（2）由電功率公式計算電阻；
（3）由密度公式計算出水的質量，由吸熱公式Q_吸=cm△t計算吸收的熱量．
（4）根據電熱水器的效率先計算電熱絲正常工作時所需要產生熱量，由電熱公式計算電流產生這些熱量所需要的時間．
解答：解：（1）為了防止觸電，把電熱水器的外殼與大地相連接，使用的插座應選用三孔插座，即圖中的乙．
（2）電熱水器正常工作時電壓和電流為額定電壓和額定電流；
所以電熱絲的電阻．
（3）將該電熱水器裝滿水，水的質量為：
m=ρV=1×10³kg/m³×12×10^-3m³=12kg．
使水溫由20℃升高到60℃，水需要吸收熱量為：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×12kg×（60℃-20℃）=2.016×10⁶J．
（4）∵電熱絲所產生熱量的80%被水吸收，
∴．
 由Q_放=W=Pt得：
．
答：（1）選用乙；
（2）電熱絲的電阻為24.2Ω；
（3）使水溫由20℃升高到60℃，水需要吸收2.016×10⁶J的熱量；
（4）電熱水器正常工作時電熱絲的加熱過程需1260s．
點評：本題是一道電學與熱學的綜合應用題．與生活相連，使學生覺得學了物理有用，且加強了學生的節能環保的意識．計算時注意單位的統一．