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）．
小明在家用電熱水壺燒水，為了解電熱水壺的性能，小明向爸爸要了說明書，說明書上的有關數據如下：

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	電發熱管	800mL	170×170×195

請你回答下列問題：
（1）家庭電路是由進戶線、電能表、總開關、保險盒以及________、________、________組成的．其中三孔插座是為帶有________外殼的用電器提供的．
（2）請計算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，請計算需要吸收多少熱量．（設外界為1個標準大氣壓）
（4）小明還想實際測量一段電爐絲的電阻，請你替小明將圖10的電路連好，并在方框內畫出相應的電路圖．實驗中測得電流表、電壓表的示數如圖，則電爐絲的電阻是________．

Answer 1

解：（1）由家庭電路的組成可知，家庭電路是由進戶線、電能表、總開關、保險盒以及用電器、開關、插座組成；
三孔插座的作用就是將用電器的金屬外殼與大地相連，防止漏電事故，所以三孔插座是為帶有金屬外殼的用電器提供的．
（2）電熱水壺正常工作時的電流：
I==≈2.73A．
（3）水的質量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×8×10^-4m³=0.8kg，
水燒開需要吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×0.8kg×（100℃-20℃）=2.69×10⁵J．
（4）電壓表與電熱絲并聯測電壓，電流表與電熱絲串聯測電流，滑動變阻器與電熱絲串聯，移動滑片，能改變電熱絲的電壓和電流，開關與電熱絲串聯．如下左圖所示：

從電源的正極開始，按照電流方向，依次連接開關、電熱絲、滑動變阻器、電流表回到電源負極，電壓表并聯在燈泡兩端，如上右圖所示．
由圖可知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，通過電熱絲的電流I=0.3A；
電壓表的量程為0～15V，分度值為0.5V，電熱絲兩端的電壓為U=2.5V；
電熱絲的電阻為R==≈8.33Ω．
故答案為：（1）用電器、開關、插座；金屬；
（2）熱水壺正常工作時的電流約為2.73A；
（3）水燒開需要吸收的熱量為2.69×10⁵J；
（4）如上圖所示，8.33．
分析：（1）根據家庭電路的組成和三孔插座的作用進行解答；
（2）由電熱水壺的銘牌可知額定電壓和額定功率，根據I=求出正常工作時的電流；
（3）先根據m=ρV求出水的質量，再根據Q=cm△t求出水燒開需要吸收的熱量；
（4）根據伏安法測電阻的原理可知，電壓表與電阻絲并聯測其兩端的電壓，電流表與電阻絲串聯測通過的電流，滑動變阻器一上一下的串聯電路中，利用歐姆定律求出求出電阻絲的阻值據此連接實物圖和畫出電路圖；根據電表的量程和分度值讀出示數，利用歐姆定律求出電爐絲的電阻．
點評：本題考查了家庭電路的組成、三孔插座的作用、實物圖的連接、電路圖的畫法、電表的讀數和應用、質量和熱量以及歐姆定律的計算，涉及的知識點較多，綜合性強，給解題帶來了難度．