Question

星期天，小明和妈妈一起去买电热水器，在眼花缭乱的商品中，售货员极力推荐的一种电热水器引起了小明的注意．这种电热水器叫即热式电热水器，又叫快热式电热水器．售货员熟练地说出了以下5条优点：①不需预热；②节能省电；③不易结水垢；④体积小巧；⑤水温恒定．果真如此吗？小明和妈妈把这种新型的热水器和传统热水器进行了对比，他们发现传统的热水器有一个较大的水箱，当水箱内的水达到合适的温度才可以使用．而这种电热水器没有水箱．第4条优点是显然的．其他4条优点可信吗？
（1）请你从上面其余4条优点中，任选1条说明是否可信以及理由．
（2）小明家的电能表表盘如图所示，若小明家购买最大额定功率为8kW的即热式电热水器，通过计算回答小明家是否需要更换电能表？
（3）妈妈打算选择最大额定功率为3kW的即热式电热水器用作淋浴．已知一般淋浴所需热水的流量为4～6L/min，水的比热容为4.2×1O³J/（kg．℃），若冬天淋浴需要将水温升高30℃，通过计算说明妈妈选择的这个热水器是否合适？

Answer 1

分析：（1）售货员极力推荐的一种电热水器优点：
①不需预热（没有水箱，边加热边使用，可信）；
②节能省电（减少热量损失，可信）；
③不易结水垢（其加热原理是靠电热丝加热体本身的高温把冷水加热的，即使在停止工作后，因加热体本身留有余温，并且余温温度极高，所以发热杯内的水会借加热体的余温达到70度以上，在加上即热式本身的加热杯内无镁棒，杯内少量水是静止的，结垢是必然的．不可信）；
④体积小巧（没有水箱，可信）；
⑤水温恒定（单位时间内通过的水流量相同，电热相同，温度恒定，可信）．
认真分析是否符合科学道理．
（2）由即热式电热水器的额定电功率和额定电压，求出额定电流和电能表的额定电流比较，判断电能表是否合适．
（3）电流做功等于水吸收的热量列出等式 W=Q，Pt=cm△t=cρV△t，求出实际流量

V

t

，和一般淋浴所需热水的流量为4～6L/min，进行比较说明妈妈选择的这个热水器是否合适．

解答：解：（1）任意选择上面4个优点中的一个，进行说明．
节能省电可信．因为即热式电热水器和箱式电热水器相比，减少了加热直至温度合适前以及温度合适后等待过程中散热造成的能量损失．
答：节能省电可信：减少了加热直至温度合适前以及温度合适后等待过程中散热造成的能量损失．
（2）该热水器工作电流
    I=

P

U

=

8×103W

220V

=36.36A＞20A
 答：需要更换电能表．
（3）因为电流做功等于水吸收的热量即   W=Q
所以   Pt=cm△t=cρV△t
流量：

V

t

=

P

cρ△t

=

3×103W

4.2×103J/(kg?℃)×1.0×103kg/m3×30℃

=

1m3

4.2×104s

=

1×103L

4.2×104× 1min 60

=1.43L/min
∵1.43L/min＜4L/min
∴这个热水器不合适．
答：选择的这个热水器不合适．

点评：现在有很多新产品上市，有的售货员夸大了新产品的优点，要用学习的物理知识辨别售货员的推荐是否正确，把物理运用到生活中，这是学习物理的宗旨．