Question

下圖是家庭常用的電熱水壺。

（1）結合你對電熱水壺的了解，就電熱水壺的結構和使用過程中出現的一些現象，提出一個與物理有關的問題，并給出簡要回答。

示例：問題：用電熱水壺燒水時，壺嘴為什么冒白汽？

答：是水蒸氣從壺嘴冒出后，遇冷液化形成小水珠的緣故。

問題:                                                                 。

答：                                                                  。

（2）暑假里的一天，李紅去商店購買電熱水壺,售貨員給他了一份推銷××牌電熱水壺的宣傳廣告，其內容如下：

 

請你根據上面提供的信息，計算：

①電熱水壺正常工作時的電阻是多少？

②電熱水壺正常工作3分鐘消耗多少電能？

③請你估計本地夏季自然界中水的溫度為_________℃  ，根據你的估計值，若將一壺水燒開需要吸收多少熱量？[C_水=4.2×10³J/(kg?℃ )  氣壓為1標準大氣壓]

④根據上述計算結果，請你對上述宣傳廣告中“電熱水壺的優點”有關內容作出評價。并給消費者提一條有益的建議。

Answer 1

⑴參考答案：①用電熱水壺燒水為什么不能灌的太滿？因為水熱脹冷縮，水受熱膨脹溢出有危險。

②電熱水壺的提手為什么用膠木的？因為膠木是絕緣體和熱的不良導體。

③電源插頭處為什么用較好的絕緣材料？防止漏電等。合理即可。

⑵ ① 電熱水壺的額定功率P=1000W  額定電壓U=220V  由P=U ²／R得：

R=U ²／P=（220V）²／1000W=48.4Ω。

 ② 電熱水壺工作3min消耗的電能：W=P t =1000W×3×60S=1.8×10⁵J

③ 估計的水溫只要在10℃～35℃之間皆可           

  一壺水的體積V = 2L=2.0×10^-3m³    水的密度ρ=1.0×10³Kgm³

   一壺水的質量m=ρV=1.0×10³Kgm³×2.0×10^-3m³=2 Kg

  若估計的水溫按20℃，用這種電熱水壺燒開一壺水需要吸收的熱量為：

Q=cm（t₂  - t₁）=4.2×10³J (kg?℃) × 2 Kg ×（ 100℃ - 20℃）= 6.72×10⁵J

（水的初溫取值范圍:10℃～35℃，吸收的熱量范圍:（7.56～5.46）×10⁵J均為正確）

 ④ 電熱水壺3min內產生的熱量Q=W= 1.8×10⁵J，該熱量遠遠小于燒開一壺水所用的熱量（或電熱水壺3分鐘消耗的電能遠小于燒開一壺水需要的熱量），所以3分鐘不可能將水燒開，此宣傳廣告不可信。