Question

【題目】進入冬季，我市各中小學在校園內都安裝了電熱飲水設備．如圖甲是某校電熱飲水器，已知該飲水器內部電路主要由電熱絲構成，圖乙是其銘牌．請根據圖中提供的信息，解答下列問題：
（1）為安全起見，該設備使用的插座應選用圖丙中哪一個？說明理由；
（2）請計算該飲水器正常工作時，內部電熱絲的電阻；
（3）該飲水器內裝滿水后通電加熱，水溫由10℃升高到100℃，這些水吸收的總熱量是多少？若飲水器的電熱轉化效率為90%，問需加熱多長時間？

Answer 1

【答案】
（1）解：為了防止家用電器漏電、造成觸電事故，必須使電熱水器的外殼與大地相連接，所以插頭應選用圖A中的三孔插頭；
（2）解：由P=UI= 可得，該飲水器正常工作時電熱絲的電阻：

R= = ≈16.13Ω；

（3）解：水的體積：V=30L=30dm3=0.03m3，

由ρ= 可得，水的質量：

m=ρV=1.0×103kg/m3×0.03m3=30kg，

水吸收的熱量：

Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×30kg×（100℃﹣10℃）=1.134×107J，

由η= ×100%可得，消耗的電能：

W= = =1.26×107J，

由P= 可得，加熱時間：

t′= = =4200s．

【解析】（1）三孔插座中多出的一個孔是用來接地線的，當家用電器漏電時，可以使漏電通過地線，流入大地，防止觸電事故的發生；（2）該飲水器正常工作時的功率和額定功率相等，根據P=UI= 求出電熱絲的電阻；（3）知道水的體積，根據m=ρV求出水的質量，根據Q吸=cm（t﹣t0）求出水吸收的熱量，根據η= ×100%求出消耗的電能，利用P= 求出加熱時間．