电热器是现在家庭中常用的家用电器．小明家新买了一台热水器.热水器上有这样的铭牌:额定电压额定功率频率净重防触电保护类型容积220V2000W50Hz22kgI级20L请你回答下列问题:(1)他们应当选用图中2号插座为热水器插座.因为这种插座有接地线.能防止由于热水器外壳带电造成触电事故．(2)小明家客厅中安装的是一盏“220V 60W 的白炽灯.如果只有这盏� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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电热器是现在家庭中常用的家用电器．小明家新买了一台热水器，热水器上有这样的铭牌：

额定电压	额定功率	频率	净重	防触电保护类型	容积
220V	2000W	50Hz	22kg	I级	20L

请你回答下列问题：
（1）他们应当选用图中2号插座为热水器插座，因为这种插座有接地线，能防止由于热水器外壳带电造成触电事故．
（2）小明家客厅中安装的是一盏“220V 60W”的白炽灯，如果只有这盏灯和电热器连入电路，当他们正常工作时，电路中的电流和电阻会多大？
（3）电热水器中装满水时，电阻丝产生的热量只有80%被水吸收，那么将热水器中的水从20℃加热到80℃需要通电多长时间？

分析（1）热水器的外壳是金属外壳，为了防止触电，要通过三孔插座接地线；
（2）先计算出电路中的总功率，然后由电功率的变形公式I=$\frac{P}{U}$计算电路中的电流；再利用I=$\frac{U}{R}$计算电路中电阻；
（3）先由热量公式计算出应吸收的热量，再由效率、功率公式计算所要用的时间．

解答解：
（1）为了防止发生触电现象，电热水器必须接地线，较长中插座2为三孔插座，有接地线的插孔，因此应选择2号插座；
（2）只有灯和电热器连入电路，由P=UI可得他们正常工作时电路电流：
I=$\frac{{P}_{总}}{U}$=$\frac{{P}_{热水器}+{P}_{灯}}{U}$=$\frac{2000W+60W}{220V}$≈9.36A；
由I=$\frac{U}{R}$可得电路中电阻：
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{220V}{9.36A}$≈23.5Ω；
（3）Q_水吸=c_水m_水（t-t₀）=c_水•ρ_水•V_水（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×1.0×10³kg/m³×20×10^-3m³×（80℃-20℃）
=5.04×10⁶J，
电阻丝产生的热量只有80%被水吸收，即W=Q，
W_电=Pt，
所以加热时间：
t=$\frac{{Q}_{吸}}{80%P}$=$\frac{5.04×1{0}^{6}J}{0.8×2000W}$=3.15×10³s．
答：（1）2；有接地线，能防止由于热水器外壳带电造成触电事故；
（2）当他们正常工作时，电路中的电流为9.36A，电路中电阻为23.5Ω；
（3）将热水器中的水从20℃加热到80℃需要通电3.15×10³s．

点评本题是一道电流与热学的综合应用题，涉及了安全用电的知识，热量、电功、电功率的计算的分析，关键是公式及其变形的灵活运用，要学会从题目所给信息中找到有用的数据．

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