Question

【題目】如圖1是家庭常用的電熱水壺，其銘牌數(shù)據(jù)如表格所示，若加熱電阻的阻值不隨溫度變化，且此時(shí)的大氣壓為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，則

額定電壓	220V
額定加熱功率	2000W
容量	2.0L

（1）電熱水壺正常工作時(shí)，加熱電阻的阻值是多少？

（2）不計(jì)熱損失，在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，將滿壺20℃的水燒開需要多長(zhǎng)時(shí)間？

（3）小明家的電能表如圖2所示，當(dāng)小明家只讓電熱水壺工作，發(fā)現(xiàn)將滿壺20℃水燒開（1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓），需用時(shí)6min，并且發(fā)現(xiàn)電能表表盤轉(zhuǎn)了400轉(zhuǎn)，則電熱水壺的實(shí)際功率是多少？

Answer 1

【答案】（1）電熱水壺正常工作時(shí)，加熱電阻的阻值是24.2Ω；

（2）不計(jì)熱損失，在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，將滿壺20℃的水燒開需要5.6min時(shí)間；

（3）電熱水壺的實(shí)際功率是2000W

【解析】試題分析：（1）電熱水壺正常工作時(shí)的功率和額定功率相等，根據(jù)P=求出加熱電阻的阻值；

（2）知道水的體積，根據(jù)m=ρV求出水的質(zhì)量，在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100℃，根據(jù)Q吸=cm（t﹣t0）求出水吸收的熱量，不計(jì)熱損失消耗的電能W=Q吸，利用P=求出需要的加熱時(shí)間；

（3）“2000r/kWh”表示每消耗1kWh的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)2000轉(zhuǎn)，據(jù)此求出轉(zhuǎn)過300轉(zhuǎn)消耗的電能，根據(jù)P=求出該電熱水壺的實(shí)際功率．

解：（1）由P=可得，加熱電阻的阻值：

R===24.2Ω；

（2）一滿壺水的體積：

V=2L=2×10﹣3m3，

由ρ=可得，壺中的水的質(zhì)量：

m=ρV=1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3=2kg，

1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100℃，燒開水時(shí)水吸收的熱量：

Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×2kg×（100℃﹣20℃）=6.72×105J，

不計(jì)熱損失消耗的電能W=Q吸=6.72×105J，

由P=可得，需要的加熱時(shí)間：

t′===336s=5.6min；

（3）電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過400轉(zhuǎn)消耗的電能：

W′=kWh=0.2kWh=7.2×105J，

該電熱水壺的實(shí)際功率：

P實(shí)===2000W，

答：（1）電熱水壺正常工作時(shí)，加熱電阻的阻值是24.2Ω；

（2）不計(jì)熱損失，在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，將滿壺20℃的水燒開需要5.6min時(shí)間；

（3）電熱水壺的實(shí)際功率是2000W．