Question

隨著生活水平的提高，很多家庭都使用了電熱水器（如圖所示）．下表是某品牌家用電熱水器的主要參數(shù)．

安裝方式	加熱方式	容量	內(nèi)膽材質(zhì)	水溫調(diào)節(jié)	額定功率	電源性能	產(chǎn)品重量
掛式	金圭特護(hù)加熱棒	60L	金圭特護(hù)內(nèi)膽	（35-75）±5℃	3000W	220V 50Hz	24kg

（1 ）求該熱水器正常工作時(shí)的電流；從安全方面考慮，電熱水器的插座應(yīng)選用兩孔插座還是三孔插座？
（2 ）求裝滿水的該熱水器正常工作時(shí)，水溫升高50℃所用的時(shí)間．不計(jì)熱量損失．（ρ_水=1.0×10³Kg/m³，c_水=4.2×10³J/（Kg?℃）

Answer 1

分析：（1）由熱水器的銘牌可知額定功率和工作電壓，根據(jù)I=

P

U

求出熱水器的工作電流；電熱水器帶有金屬外殼，要使用三孔插座；
（2）先根據(jù)m=ρV求出熱水器裝滿水時(shí)水的質(zhì)量，接著根據(jù)Q_吸=cm△t求出水溫升高50℃所吸收的熱量，不計(jì)熱量損失，水吸收的熱量就等于熱水器消耗的電能，利用t

W

P

求出加熱的時(shí)間．

解答：解：（1）熱水器正常工作時(shí)，P=3000W，U=220V，則
熱水器的工作電流I=

P

U

=

3000W

220V

≈13.6A；
因?yàn)闊崴�器有金屬外殼，為了防止觸電應(yīng)選用三孔插座；
（2）60L水的質(zhì)量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×60×10^-3m³=60kg；
水溫升高50℃所吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×60kg×50℃=1.26×10⁷J；
∵不計(jì)熱量損失，消耗的電能等于水吸收的熱量，即W=Q_吸，
∴水溫升高50℃所用的加熱時(shí)間：
t=

W

P

=

1.26×107J

3000W

=4.2×10³s．
答：（1）熱水器正常工作時(shí)的電流是13.6A，電熱水器應(yīng)使用三孔插座；
（2）裝滿水的該熱水器正常工作時(shí)，水溫升高50℃所用的時(shí)間4.2×10³s．

點(diǎn)評：本題是一道電功與熱量的綜合計(jì)算題，涉及到了電功率公式、密度公式、吸熱公式、電功公式的靈活運(yùn)用，與生活相連，使學(xué)生覺得學(xué)了物理有用，且加強(qiáng)了學(xué)生的節(jié)能環(huán)保的意識，計(jì)算時(shí)注意單位的統(tǒng)一．