Question

如图所示，某品牌电热水壶的铭牌上标着如下表所示的数据，求：

额定电压	220V
热水壶容量	1.5L
加热时功率	2000W
频率	50Hz

（1）该电热水壶正常工作时的电阻；
（2）当电热水壶装满水后，从20℃加热到100℃，水吸收的热量；
（3）电热水壶正常工作时加热一壶水需要4.5min，加热这壶水时的效率；
（4）如果在用电高峰期用电热水壶烧水，电压只有198V左右，这时电热水壶发热时的实际功率．
[C_水=4.2×10³J/]．

Answer 1

【答案】分析：（1）已知电热水壶的额定电压和加热功率，根据公式R=可求电热水壶的电阻；
（2）知道热水壶的容积（装满水的体积），利用密度公式求水的质量，利用吸热公式Q_吸=cm△t可求水吸收的热量（有用能量）；
（3）利用W=Pt求4.5min消耗的电能（总能量），利用效率公式求加热这壶水时的效率；
（4）电压较低时的功率为实际功率，根据公式 P_实=求实际功率．
解答：解：（1）该电热水壶的电阻：R===24.2Ω；
（2）水的体积：
V=1.5L=1.5×10^-3m³，
水的质量：
m=ρV=1×10³kg/m³×1.5×10^-3m³=1.5kg，
水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=cm（t-t）=4.2×10³J/（kg?℃）×1.5kg×（100℃-20℃）=5.04×10⁵J；
（3）W_电=Pt=2000W×4.5×60s=5.4×10⁵J，
η==≈93.3%；
（4）电热水壶实际功率：
P_实===1620W．
答：（1）该电热水壶正常工作时的电阻为24.2Ω；
（2）当电热水壶装满水后，从20℃加热到100℃，水吸收的热量为5.04×10⁵J；
（3）电热水壶正常工作时加热一壶水需要4.5min，加热这壶水时的效率93.3%：
（4）如果在用电高峰期用电热水壶烧水，电压只有198V左右，这时电热水壶发热时的实际功率为1620W．
点评：本题考查用电器电阻、水吸收热量、用电时间和实际功率的计算，本题关键：一是从铭牌得出相关信息，二是各公式及其公式变形的灵活运用．