Question

如圖所示，某品牌電熱水壺的銘牌上標著如下表所示的數據，求：

額定電壓	220V
熱水壺容量	1.5L
加熱時功率	2000W
頻率	50Hz

（1）該電熱水壺正常工作時的電阻；
（2）當電熱水壺裝滿水后，從20℃加熱到100℃，水吸收的熱量；
（3）電熱水壺正常工作時加熱一壺水需要4.5min，加熱這壺水時的效率；
（4）如果在用電高峰期用電熱水壺燒水，電壓只有198V左右，這時電熱水壺發熱時的實際功率．
[C_水=4.2×10³J/]．

Answer 1

【答案】分析：（1）已知電熱水壺的額定電壓和加熱功率，根據公式R=可求電熱水壺的電阻；
（2）知道熱水壺的容積（裝滿水的體積），利用密度公式求水的質量，利用吸熱公式Q_吸=cm△t可求水吸收的熱量（有用能量）；
（3）利用W=Pt求4.5min消耗的電能（總能量），利用效率公式求加熱這壺水時的效率；
（4）電壓較低時的功率為實際功率，根據公式 P_實=求實際功率．
解答：解：（1）該電熱水壺的電阻：R===24.2Ω；
（2）水的體積：
V=1.5L=1.5×10^-3m³，
水的質量：
m=ρV=1×10³kg/m³×1.5×10^-3m³=1.5kg，
水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=cm（t-t）=4.2×10³J/（kg?℃）×1.5kg×（100℃-20℃）=5.04×10⁵J；
（3）W_電=Pt=2000W×4.5×60s=5.4×10⁵J，
η==≈93.3%；
（4）電熱水壺實際功率：
P_實===1620W．
答：（1）該電熱水壺正常工作時的電阻為24.2Ω；
（2）當電熱水壺裝滿水后，從20℃加熱到100℃，水吸收的熱量為5.04×10⁵J；
（3）電熱水壺正常工作時加熱一壺水需要4.5min，加熱這壺水時的效率93.3%：
（4）如果在用電高峰期用電熱水壺燒水，電壓只有198V左右，這時電熱水壺發熱時的實際功率為1620W．
點評：本題考查用電器電阻、水吸收熱量、用電時間和實際功率的計算，本題關鍵：一是從銘牌得出相關信息，二是各公式及其公式變形的靈活運用．