Question

某电水壶的铭牌信息如图所示，电水壶在标准大气压下工作．（c_水=4.2×10³J（kg?℃））电水壶装满初温为20℃的水时，在额定电压下将水烧开用了7min．求：
①电水壶正常工作时，它的电阻是多少？
②将水烧开，水最少需要吸收的热量是多少？
③电水壶烧水过程中的热效率是多少？

Answer 1

分析：（1）由电水壶的铭牌可知，额定电压220V，额定功率2000W，根据R=

U2

P

可求出电阻；
（2）由电水壶的铭牌可知，水的质量为2kg，又知初温为20℃，末温为100℃，可直接利用热量计算公式Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量；
（3）已知电水壶的功率2000W，工作时间7min，根据W=Pt可求出消耗的电能，然后根据η=

Q吸

W

可求出电水壶烧水过程中的热效率．

解答：解：（1）电水壶正常工作时的电阻是：
R=

U2

P

=

(220V)2

2000W

=24.2Ω；
（2）水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J（kg?℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J；
（3）将水烧开消耗的电能：
W=Pt=2000W×7×60S=8.4×10⁵J，
电水壶烧水过程中的热效率：
η=

Q吸

W

=

6.72×105J

8.4×105J

=80%．
答：①电水壶正常工作时，它的电阻是24.2Ω；
②将水烧开，水最少需要吸收的热量是6.72×10⁵J；
③电水壶烧水过程中的热效率是80%．

点评：本题是一道电学与热学的综合应用题．考查了热量和电功的计算，与生活相连，使学生觉得学了物理有用，注意用公式W=Pt计算时的单位要配套．