Question

電熱水壺是生活中常用的加熱水的裝置，使用電熱水壺時應當把水壺與家庭電路相連（如圖所示）．

某同學家電熱水壺的說明書上有如下信息：

型號	額定電壓	頻率	額定功率	加熱方式	壺體容積	外型
TS-600	220V	50Hz	600W	電發(fā)熱管	800mL	170×170×195

請你解決下列問題：
（1）如圖是模擬家庭照明電路的部分電路圖，請你根據圖中已知的信息，在火線的方框前打“√”，并將電路連接完整．

（2）求電熱水壺正常工作時的電流是多少？
（3）壺中裝滿20℃的水，要將這壺水燒開，水需要吸收多少熱量？（設外界為1個標準大氣壓）
（4）月底交電費時，該同學的媽媽總是懷疑自己家的電能表不準確．這位同學利用家里的電熱水壺、秒表即可對電能表進行大致的校驗．已知該同學家電能表上標有3000R/kW?h字樣，請你寫出一份完整的校驗方案．

Answer 1

解：（1）火線過開關再入燈泡，可以判斷最上端的導線是火線，三孔插座的上孔接地線，可以判斷下端的導線是地線，所以中間的導線是零線．
開關控制燈泡時，火線首先過開關，然后進入燈泡，零線直接進入燈泡．
三孔插座的上孔接地線，左孔接零線，右孔接火線．
故答案為：

（2）額定電壓是220V，額定功率是600W，
電熱水壺的正常工作時的電流：I===2.73A．
答：電熱水壺的正常工作時的電流2.73A．
（3）1標準大氣壓下水的沸點是100℃，
水的質量：m=ρV=1.0g/cm³×800cm³=800g=0.8kg．
燒開水時，水吸收的熱量：Q=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×0.8kg×（100℃-20℃）=2.688×10⁵J．
答：水吸收的熱量2.688×10⁵J．
（4）方案：
A、在該同學家庭電路中，僅讓電熱水壺工作．
B、用秒表記錄下電能表轉盤轉過n圈所用的時間t．
C、根據測得數據計算，電熱水壺消耗的電能W₁=kW?h．
D、再根據電熱水壺的額定功率計算出在t時間內電熱水壺消耗的電能W₂=Pt．
E、比較W₁和W₂即可判斷．
分析：（1）根據火線過開關再入燈泡，和三孔插座的上孔接地線，判斷火線、零線、地線．
火線過開關，再入燈泡，零線直接進燈泡．
三孔插座的接法：上孔接地線，左孔接零線，右孔接火線．
（2）知道額定電壓和額定功率，求電熱水壺的額定電流．
（3）知道水的體積，求出水的質量．
知道水的初溫、末溫、質量、比熱，求出水吸收的熱量．
（4）讓電熱水壺單獨工作，記錄在t時間內，電能表轉動的圈數n，根據圈數求出消耗的電能W₁，
根據電熱水壺的額定功率，工作時間，求出電熱水壺消耗的電能W₂，
比較W₁和W₂即可判斷．
點評：電熱水壺是常用的家用電器，其中包含了額定電壓、額定功率、額定電流、比熱、熱量計算等等，體現(xiàn)了物理和生活的密切關系．
檢測電能表是否有問題，可以通過比較消耗的電能，或比較轉動的圈數，或比較功率，答案不唯一．