Question

【題目】在實踐活動中，小剛所在的興趣小組對電熱水壺進行了研究與計算。

（1）如圖所示，電熱水壺使用的都是三腳插頭，中間較長的腳連接的是電熱水壺的金屬外殼，插入三孔插座后可將其與______相連，防止漏電時對人造成傷害。壺底的加熱盤燒水時是通過______的方式改變了水的內能。

(2) 電熱水壺的銘牌如右表所示，正常工作時通過電熱水壺的電流是多少__________？

(3) 為了測量電熱水壺的加熱效率，小剛在壺中加入額定容量的初溫為15℃的水，在額定電壓下將其加熱到沸騰，用時7min，已知燒水時氣壓為1個標準大氣壓，ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃)，則該電熱壺的加熱效率為多少 _________？

(4) 小剛發現電熱水壺的電源線都比較短，上網查詢后發現，按照國家規定的標準，電熱水壺使用的電源線不能過長，橫截面積不能過小，請利用所學的物理知識進行解釋 ________。

Answer 1

【答案】地線熱傳遞9.1A85%因為導體的電阻大小與導體的長度和橫截面積有關，在導體的材料一定時，導體越長，橫截面積越小，導體的電阻越大；而根據焦耳定律可知，在通過導體的電流和通電時間相同時，導體的電阻越大，產生的熱量越多，所以電熱水壺使用的電源線不能過長，橫截面積不能過小

【解析】

（1）三孔插座的接法是左零右火上接地，三腳插頭的接法是中上的要與用電器外殼相連，插入三孔插座后可將其與地線相連；改變內能的方式是做功和熱傳遞；

（2）根據公式 來計算正常工作時通過電熱水壺的電流；

（3）利用算出電能，算出熱量，再利用算出該電熱壺的加熱效率；

（4）根據焦耳定律和電阻的有關知識進行解答；

解答：（1）如圖所示，電熱水壺使用的都是三腳插頭，中間較長的腳連接的是電熱水壺的金屬外殼，插入三孔插座后可將其與地線相連，防止漏電時對人造成傷害。壺底的加熱盤燒水時是通過熱傳遞的方式改變了水的內能。

（2）從銘牌可以看出，電熱水壺的額定功率2000W，額定電壓220V，則額定電流為；

（3）7min電熱水壺消耗的電能，水的質量為，水吸的熱量為，該電熱壺的加熱效率；

(5). 因為導體的電阻大小與導體的長度和橫截面積有關，在導體的材料一定時，導體越長，橫截面積越小，導體的電阻越大；而根據焦耳定律可知，在通過導體的電流和通電時間相同時，導體的電阻越大，產生的熱量越多，所以電熱水壺使用的電源線不能過長，橫截面積不能過小。

故答案為：(1). 地線 (2). 熱傳遞 (3). 9.1A (4). 85% (5). 因為導體的電阻大小與導體的長度和橫截面積有關，在導體的材料一定時，導體越長，橫截面積越小，導體的電阻越大；而根據焦耳定律可知，在通過導體的電流和通電時間相同時，導體的電阻越大，產生的熱量越多，所以電熱水壺使用的電源線不能過長，橫截面積不能過小。