Question

5．一家用电热水器的铭牌如图1所示：根据铭牌所提供的信息，解答下列问题：
（1）为安全起见，该电热水器使用的插座选用图2中哪一个？答：乙．
（2）将该电热水器装满水加热，使水温由20℃升高40℃，求水吸收的热量．

（3）若电热水器正常工作时电热丝的功率是2kW，则电热丝所产生的热量的80%被水吸收，求上一问题中给水加热的时间．

Answer 1

分析 （1）三孔插座中多出的一个孔是用来接地线的，当家用电器漏电时，可以使漏电通过地线，流入大地，防止触电事故的发生；
（2）由密度公式计算出水的质量，由吸热公式Q_吸=cm△t计算吸收的热量；
（3）求出电热水器产生的热量，然后由功率公式的变形公式求出电热水器的加热时间．

解答 解：（1）为了防止家用电器漏电、造成触电事故，必须使电热水器的外壳与大地相连接，所以插头应选用图乙中的三孔插头；
（2）由密度公式：ρ=$\frac{m}{V}$可知，
将该电热水器装满水，水的质量为：
m=ρV=1×10³kg/m³×12×10^-3m³=12kg．
水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×12kg×（40℃-20℃）=1.008×10⁶J；
（3）电热水器产生的热量：Q=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{1.008×1{0}^{6}J}{80%}$=1.26×10⁶J，
由P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Q}{t}$可知，电热水器的加热时间：
t=$\frac{Q}{P}$=$\frac{1.26×1{0}^{6}J}{2000W}$=630s．
答：（1）为安全起见，该电热水器使用的插座选用图2中乙．
（2）该电热水器正常工作时电热丝的电阻为24.2Ω．
（3）水吸收的热量为1.008×10⁶J．
（4）给水加热的时间为630s．

点评 本题是一道电学与热学的综合应用题．与生活相连，使学生觉得学了物理有用，且加强了学生的节能环保的意识．计算时注意单位的统一．