Question

“熱得快”是用來插入開水瓶中燒開水的電熱器，如圖所示。小明同學設計了浮球自控開關，當水位降到一定位置時，觸點開關自動斷開，防止“熱得快”被燒壞。乙圖是接線盒的放大圖。若空開水瓶的質量是1kg；裝滿水后的總質量為3kg，“熱得快”的接線盒上標有“220V 550W”的字樣。試求：

（1）裝滿水時，瓶對桌面產生多大的壓力？（g取10N／kg）

（2）若浮球的體積為80cm³，浮球和浮桿共重0.1N，不計浮桿的體積，裝滿水時，浮球所受的浮力是多大？開關的兩個觸點之間的壓力是多大？

（3）若水的初溫是29℃，在1標準大氣壓下，燒開這瓶水最少需要消耗多少電能？

（4）若在用電高峰期，“熱得快”兩端電壓只有198V，則此時“熱得快”的實際功率是多大？

Answer 1

（1）裝滿水時，瓶對桌面的壓力

（2）裝滿水時，觸點開關的兩個觸點之間的壓力

            

            

（3）由于“熱得快”加熱部分全部浸入水中，則消耗的電能與水吸收的熱量相等      

                  

（4）因為，則