Question

电热器是现在家庭中常用的家用电器．小明家新买了一台热水器，热水器上有这样的铭牌：

额定电压	220V	频率	50Hz	防触电保护类型	Ⅰ类
额定功率	2000W	净重	22kg	容积	20L

小明准备同爸爸一起安装热水器．请你回答下列问题：
（1）他们应当选用图中

2

号插座为热水器插座，因为这种插座：

有接地线

．
（2）小明家客厅中安装的是一盏“220V 60W”的白炽灯，如果只有这盏灯和电热器连入电路，当他们正常工作时，电路中的电流多大？同时工作30min电流共做了多少功？
（3）电热水器中装满水时，电阻丝产生的热量只有80%被水吸收，那么将热水器中的水从20℃加热到80℃需要通电多长时间？〔C_水=4.2×10³J/（kg?℃）〕

Answer 1

分析：（1）热水器的外壳是金属外壳，为了防止触电，要通过三孔插座接地线；
（2）先计算出电路中的总功率，然后由电功率的变形公式I=

P

U

计算电路中的电流；再利用W=Pt即可求出电流做功的多少；
（3）先由热量公式计算出应吸收的热量，再由效率、功率公式计算所要用的时间．

解答：解：（1）为了防止发生触电现象，电热水器必须接地线，而2插座有接地线的插孔，因此应选择2号插座；
故答案为：2，有接地线．
（2）I=

P总

U

=

P1+P2

U

=

2000W+60W

220V

=9.36A
W=P_总?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_电=

Q水吸

80%

=

5.04×106J

80%

=6.3×10⁶J
∴t'=

W电

P电

=

6.3×106J

2000W

=3.15×10³S=52.5min
答：（2）当他们正常工作时，电路中的电流为9.36A；同时工作30min电流共做功4.68×10⁶J；
（3）将热水器中的水从20℃加热到80℃需要通电52.5min．

点评：本题是一道电流与热学的综合应用题，涉及了安全用电的知识，热量、电功、电功率的计算的分析，关键是公式及其变形的灵活运用，要学会从题目所给信息中找到有用的数据．