Question

電熱器是現(xiàn)在家庭中常用的家用電器．小明家新買了一臺熱水器，熱水器上有這樣的銘牌：

額定電壓	220V	頻率	50Hz	防觸電保護(hù)類型	Ⅰ類
額定功率	2000W	凈重	22kg	容積	20L

小明準(zhǔn)備同爸爸一起安裝熱水器．請你回答下列問題：
（1）他們應(yīng)當(dāng)選用圖中

2

號插座為熱水器插座，因為這種插座：

有接地線

．
（2）小明家客廳中安裝的是一盞“220V 60W”的白熾燈，如果只有這盞燈和電熱器連入電路，當(dāng)他們正常工作時，電路中的電流多大？同時工作30min電流共做了多少功？
（3）電熱水器中裝滿水時，電阻絲產(chǎn)生的熱量只有80%被水吸收，那么將熱水器中的水從20℃加熱到80℃需要通電多長時間？〔C_水=4.2×10³J/（kg?℃）〕

Answer 1

分析：（1）熱水器的外殼是金屬外殼，為了防止觸電，要通過三孔插座接地線；
（2）先計算出電路中的總功率，然后由電功率的變形公式I=

P

U

計算電路中的電流；再利用W=Pt即可求出電流做功的多少；
（3）先由熱量公式計算出應(yīng)吸收的熱量，再由效率、功率公式計算所要用的時間．

解答：解：（1）為了防止發(fā)生觸電現(xiàn)象，電熱水器必須接地線，而2插座有接地線的插孔，因此應(yīng)選擇2號插座；
故答案為：2，有接地線．
（2）I=

P總

U

=

P1+P2

U

=

2000W+60W

220V

=9.36A
W=P_總?t=（P₁+P₂）t=（2000W+60W）×60×30S=4.68×10⁶J
（3）Q_水吸=C_水M_水（t-t₀）=C_水?ρ_水?V_水（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×1.0×10³kg/m³×20×10^-3m³×（80℃-20℃）=5.04×10⁶J
W_電=

Q水吸

80%

=

5.04×106J

80%

=6.3×10⁶J
∴t'=

W電

P電

=

6.3×106J

2000W

=3.15×10³S=52.5min
答：（2）當(dāng)他們正常工作時，電路中的電流為9.36A；同時工作30min電流共做功4.68×10⁶J；
（3）將熱水器中的水從20℃加熱到80℃需要通電52.5min．

點(diǎn)評：本題是一道電流與熱學(xué)的綜合應(yīng)用題，涉及了安全用電的知識，熱量、電功、電功率的計算的分析，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，要學(xué)會從題目所給信息中找到有用的數(shù)據(jù)．