Question

【题目】一家用电热水器的铭牌如表所示，已知C水=4.2×103J/（kg℃），

幸福牌全自动电热水器
容积：12L	型号：XF2014﹣78K
净重：22kg	类别：防触电保护Ⅱ
额定功率：2kw	编号：201400985
额定电压：220V	出厂日期：2014年3月16日

根据铭牌所提供的信息，回答下列问题：
（1）为安全起见，该电热水器应使用的插座应选用如图所示的哪一种？
（2）该电热水器正常工作时电热丝的电阻为多大？
（3）将该电热水器加满水加热使水温由20℃升高到60℃，水需要吸收多少热量？
（4）若电热水器正常工作时电热所产生热量的80%被水吸收，则第（3）问中的加热过程需要多少时间？

Answer 1

【答案】
（1）解：为了安全用电，大功率家用电器的电源插座都用三孔插座，三脚插头的接地脚应与用电器的金属外壳相连通，这样若金属外壳的用电器外壳万一带电，电流会通过地线导入大地，防止造成触电事故的发生，故选乙
（2）解：由P= 可得，该电热水器正常工作时电热丝的电阻：

R= = =24.2Ω

（3）解：将该电热水器加满水时，水的体积：

V=12L=12dm3=0.012m3，

由ρ= 可得，水的质量：m=ρV=1.0×103kg/m3×0.012m3=12kg，

水吸收的热量：

Q水=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×12kg×（60℃﹣20℃）=2.016×106J

（4）解：由η= ×100%可得，

消耗的电能：

W= = =2.52×106J，

由P= 可得，

加热时间：

t′= = =1260s=21min

【解析】（1）三孔插座中多出的一个孔是用来接地线的，三脚插头中有一根导线要与用电器金属外壳相连，目的就是为了防止触电；（2）电热水器正常工作时的功率和额定功率相等，根据R= 求出电热丝的电阻；（3）电热水器加满水时水的体积和自身的体积相等，根据m=ρV求出水的质量，又知道水的比热容和初温、末温，根据Q吸=cm（t﹣t0）求出水吸收的热量；（4）根据η= ×100%求出消耗的电能，利用P= 求出加热时间．