Question

【題目】某電水壺的銘牌信息如圖乙所示，電水壺在標準大氣壓下工作.

額定電壓：220V

額定功率：2000W

容 量：2kg

（1）電水壺裝滿初溫為 20℃的水時，在額定電壓下將水燒開用了 7min，求電水壺燒水過程中的能量轉化效 率是多少_________？

（2）農村電網改造前，用電高峰時電壓會下降到 198V，求：這時電水壺的實際功率 P0（電阻不隨溫度改變）；____________

（3）為使電水壺的功率在用電高峰時仍能達到 2025W，甲、乙兩位同學對電水壺的電路進行了改造，在原 電阻絲上需要______（選擇“串聯”或“并聯”）一個電熱絲，該電熱絲的阻值是______ Ω。

Answer 1

【答案】80% 1620W 并聯 96.8

【解析】

(1)水吸收的熱量(有用能量):=cm△t=4.2×103J/(kg℃)×2kg×(100℃20℃)=6.72×105J，電水壺在額定電壓下,P=P額=2000W,工作7min消耗電能(總能量):由P=可得,W=Pt=2000W×7×60s=8.4×105J，電水壺燒水過程中的能量轉化效率：η=×100%=×100%=80%.

(2)由P=可得，電水壺中的電阻絲的阻值：R===24.2Ω，用電高峰時的實際電壓198V,電水壺的實際功率：===1620W.

(3)已知用電高峰時，電壓小于220V，為使電水壺的功率在用電高峰時仍能達到2025W，由P=可知，減小電阻絲的阻值，根據并聯電路的電阻特點可知，需要并聯一個電熱絲；如圖所示：

并聯電阻的電功率：P2=P額P實，由P=可知，R2===96.8Ω。