Question

如图1所示是小明家的电热水壶及铭牌．
（1）小明同学跟电热水壶底相连的三脚插头，如图2所示，而不像电视机插头那样是二脚插头，爸爸说使用三脚插头是为了更安全，小明同学仔细观察三只插脚，又有新的发现：标有“E”字的插脚比其他两脚稍长一些，他又查看了其他家用电器的三脚插头，也是这种情况．它比其他两脚稍长一些好处是：________；其中插座上标有“E”的插孔是跟________相连接．
（2）他用该电热水壶将1.5kg的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量是多少？[c水=4.2×10³J/（kg?℃）]
（3）若电热水壶正常工作，且产生的热量的90%被水吸收，需要加热多长时间？
（4）若电热水壶实际加热时间大于上述计算的加热时间，可能的原因有哪些？（写出两种）________．

Answer 1

解：
（1）插入插头时能使家用电器的金属外壳先接地，拔插头时能使金属外壳后离开地线，即使家用电器因绝缘不好“漏电”，人也不会触电；
（2）水吸收的热量：
Q_吸=c_水m（t₂-t₁）
=4.2×10³J/（kg?℃）×1.5kg×（100℃-20℃）
=5.04×10⁵J；
（3）∵电热水壶正常工作，
∴P=P_额=1500W，
又∵电热水壶正常工作产生热量的90%被水吸收，
∴电流做的功：
W===5.6×10⁵J，
根据W=Pt可得，需要的加热时间：
t==≈373.3s；
（4）原因可能是：①电热水壶产生的热量没有全部被水吸收；②电热水壶实际工作电压小于额定电压．
答：（1）插入插头时能使家用电器的金属外壳先接地，拔插头时能使金属外壳后离开地线，即使家用电器因绝缘不好“漏电”，人也不会触电；大地；
（2）水吸收的热量为5.04×10⁵J；
（3）需要加热的时间约为373.3s；
（4）①电热水壶产生的热量没有全部被水吸收；②电热水壶实际工作电压小于额定电压．
分析：（1）接地线插脚比其它两脚稍长一些，这样插插头时能使家用电器的金属外壳先接地，拔插头时能使金属外壳后离开地线，即使家用电器因绝缘不好“漏电”，也会使电流通过导线导入大地，人也就不会触电；
（2）知道水的质量、水的初温和末温、水的比热容，根据吸热公式Q_吸=cm△t计算出水吸收的热量；
（3）根据效率公式求出电热水壶正常工作时消耗的电能，再根据W=Pt求出需要的加热时间；
（4）实际加热时间长，原因可能是有热损失，电热水器消耗的电能不能被水全部吸收；也可能是电热水器的实际电压低于额定电压，使实际功率低于额定功率．
点评：本题考查了热量的计算和电功公式的灵活应用，还涉及到三孔插座的特点、电热水壶实际加热时间大于计算时间的原因等，关键是知道正常工作时用电器的功率和额定功率相等．