Question

随着生活水平的提高，很多家庭都使用了电热水器（如图甲所示）．下表是某品牌家用电热水器的主要参数．

安装方式	加热方式	产品容量	内胆材质	水温调节	额定功率	电源性能	产品质量
挂式	金圭特护加热棒	60L	金圭特护内胆	（35～75）±5℃	3000W	220V/50Hz	24kg

（1）求该热水器正常工作时的电流；从安全方面考虑，电热水器的插座应选用图乙还是图丙？
（2）求装满水的该热水器正常工作时，水温升高50℃所用的时间．不计热量损失．[ρ_水=1.0×10³Kg/m³，c_水=4.2×10³J/（Kg?℃）]．

Answer 1

解：（1）由P=UI得I=，热水器的工作电流I==≈13.6A；因为热水器有金属外壳，为了防止触电应选用乙种插座；
（2）60L水的质量：m=ρV=1.0×10³Kg/m³×60×10^-3m³=60Kg；
水温升高50℃所吸收的热量：Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（Kg?℃）×60Kg×50℃=1.26×10⁷J；
不计热量损失，消耗的电能等于水吸收的热量；
由W=Pt可知：t=，水温升高50℃所用的时间t===4.2×10³s．
答：（1）热水器正常工作时的电流是13.6A；电热水器应使用插座乙；
（2）装满水的该热水器正常工作时，水温升高50℃所用的时间4.2×10³s．
分析：（1）在参数表中找出电热水器的额定功率和工作电压，根据I=求出热水器的工作电流；电热水器带有金属外壳，要使用三孔插座；
（2）先根据m=ρV求出热水器装满水时水的质量；接着根据Q_吸=cm△t求出水温升高50℃所吸收的热量，不计热量损失，水吸收的热量就等于热水器消耗的电能；最后根据t=求出加热的时间．
点评：此题考查的知识点比较多，有：电功率的计算、三孔插座、吸收热量的有关计算，是一道综合题；
此题的难点是第二问，我们要能够找出隐含的条件：水吸收的热量等于热水器消耗的电能．