Question

小明的爸爸从国外带回一只旅行电热壶，表中是其译成中文的说明书．

额定电压	110V
额定功率	550W
容积	1L

（1）小明说这个壶在中国家庭电路中不能直接使用，请你解释其原因

 

．
（2）小明说可以将此壶与一只电阻串联后使用，请你帮他计算出该电阻的阻值是多少？
（3）此壶正常工作时，在标准大气压下，将一壶20℃的水烧开至少需要多长时间？（不计热损失）

Answer 1

分析：（1）家用电器的额定电压是用电器正常工作时的电压，超过额定电压时，用电器容易损坏，超过的越多，损坏的越快．
（2）根据电热水壶的额定电压和额定功率，计算电阻和额定电流，根据总电压和额定电流计算总电阻，总电阻减电热水壶的电阻得到串联的电阻．
（3）知道水的体积、密度，求出质量．一个标准大气压下，水的沸点是100℃，知道初温、末温、比热、质量，根据Q=cm△t，求出吸收的热量．这些由电热水壶供热，根据W=Pt，计算通电时间．

解答：解：（1）由电热水壶的铭牌知，电热水壶的额定电压是110V，如果直接接在我国220V的电路上，远远超过电热水壶的额定电压，会烧坏电热水壶．所以不能直接接在我国家庭电路中．
（2）电热水壶的额定电压是110V，额定功率是550W，
电热水壶的额定电流：I=

P

U

=

550W

110V

=5A
电阻：R=

U

I

=

110V

5A

=22Ω
要想让电热水壶正常工作，要串联一个电阻来分担电压，
R_总=

U总

I

=

220V

5A

=44Ω
R'=R_总-R=44Ω-22Ω=22Ω
答：将此壶与一只22Ω电阻串联后使用．
（3）v=1L=10^-3m³，
电热水壶装满水后的质量：m=ρv=1.0×10³kg/m³×10^-3m³=1kg，
Q=cm△t=4.2×10³（kg?℃）×1kg×（100℃-20℃）=3.36×10⁵J．
不计热量损失，W=Q=3.36×10⁵J．
t=

W

P

=

3.36×105J

550W

≈610.9s
答：通电时间大约是610.9s．

点评：（1）掌握用电器在额定电压下工作．
（2）根据用电器的铭牌的额定电压和额定功率，计算额定电流和电阻．
（3）掌握欧姆定律的计算．
（4）利用P=UI、Q=cm△t进行计算．
（5）掌握串联电路的电流、电压和电阻的特点．