Question

表是一种电热水壶的铭牌，请根据该铭牌的数据．求：

型号	TS-600
额定电压	220伏
频率	50赫
额定功率	600瓦
加热方式	电发热管
壶体容积	800毫升
外型	170×170×195毫米

（1）电热水壶正常工作时的电流是多少？
（2）将一壶800毫升的水烧开（从20℃加热到100℃）所需要的热量是多少？
（3）若在用电高峰时，电路的实际电压只有额定电压的0.9倍，则烧开同一壶水所需要的时间是多少？
[不考虑壶体的吸热及热损失．1毫升=10^-6米³，c_水=4.2×10³J/]．

Answer 1

【答案】分析：（1）从铭牌上得出，电热水壶的额定电压和额定功率，利用P=UI求电热水壶正常工作时通过的电流；
（2）知道水的体积，利用密度公式求水的质量，又知道水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式求水吸收的热量；
（3）知道实际电压和额定电压之间的关系，分析时认为电热水壶的电阻不变，利用P=求出实际功率和额定功率的关系，从而求出实际功率；又因为电流通过电热壶做功消耗电能全部转化为内能，即Q=W=Pt，据此求烧开同一壶水所需要的时间．
解答：解：（1）电热水壶正常工作时通过的电流：
I==≈2.73A；
（2）水的体积：
v=800ml=0.8l=0.8×10^-3m³，
水的质量：
m=ρv=1×10³kg/m³×0.8×10^-3m³=0.8kg，
水吸收的热量：
Q_吸=c_水m△t
=4.2×10³J/（kg?℃）×0.8kg×（100℃-20℃）
≈2.7×10⁵J；
（3）当电路的实际电压为额定电压的0.9倍时，
∵P=，电热壶的电阻R不变，
∴P_实：P_额=：=（U_实：U_额）²=（0.9：1）²=0.81：1，
∴P_实=0.81P_额=0.81×600W=486W，
∵Q=W=Pt，
∴烧开同一壶水所需要的时间：
t==≈556s．
答：（1）电热水壶正常工作时的电流是2.73A；
（2）将一壶800毫升的水烧开所需要的热量是2.7×10⁵J；
（3）烧开同一壶水所需要的时间是556s．
点评：本题是一道电学与热学的综合应用题，综合考查了学生对密度公式、吸热公式、电功率的公式了解与掌握，从铭牌上搜集到有关信息并加以利用是本题的关键．