Question

如圖1所示是小明家的電熱水壺及銘牌．
（1）小明同學(xué)跟電熱水壺底相連的三腳插頭，如圖2所示，而不像電視機(jī)插頭那樣是二腳插頭，爸爸說使用三腳插頭是為了更安全，小明同學(xué)仔細(xì)觀察三只插腳，又有新的發(fā)現(xiàn)：標(biāo)有“E”字的插腳比其他兩腳稍長一些，他又查看了其他家用電器的三腳插頭，也是這種情況．它比其他兩腳稍長一些好處是：

插入插頭時能使家用電器的金屬外殼先接地，拔插頭時能使金屬外殼后離開地線，即使家用電器因絕緣不好“漏電”，人也不會觸電

；其中插座上標(biāo)有“E”的插孔是跟

大地

相連接．
（2）他用該電熱水壺將1.5kg的水從20℃加熱到100℃，水吸收的熱量是多少？[c水=4.2×10³J/（kg?℃）]
（3）若電熱水壺正常工作，且產(chǎn)生的熱量的90%被水吸收，需要加熱多長時間？
（4）若電熱水壺實(shí)際加熱時間大于上述計(jì)算的加熱時間，可能的原因有哪些？（寫出兩種）

①電熱水壺產(chǎn)生的熱量沒有全部被水吸收；②電熱水壺實(shí)際工作電壓小于額定電壓

．

Answer 1

分析：（1）接地線插腳比其它兩腳稍長一些，這樣插插頭時能使家用電器的金屬外殼先接地，拔插頭時能使金屬外殼后離開地線，即使家用電器因絕緣不好“漏電”，也會使電流通過導(dǎo)線導(dǎo)入大地，人也就不會觸電；
（2）知道水的質(zhì)量、水的初溫和末溫、水的比熱容，根據(jù)吸熱公式Q_吸=cm△t計(jì)算出水吸收的熱量；
（3）根據(jù)效率公式求出電熱水壺正常工作時消耗的電能，再根據(jù)W=Pt求出需要的加熱時間；
（4）實(shí)際加熱時間長，原因可能是有熱損失，電熱水器消耗的電能不能被水全部吸收；也可能是電熱水器的實(shí)際電壓低于額定電壓，使實(shí)際功率低于額定功率．

解答：解：
（1）插入插頭時能使家用電器的金屬外殼先接地，拔插頭時能使金屬外殼后離開地線，即使家用電器因絕緣不好“漏電”，人也不會觸電；
（2）水吸收的熱量：
Q_吸=c_水m（t₂-t₁）
=4.2×10³J/（kg?℃）×1.5kg×（100℃-20℃）
=5.04×10⁵J；
（3）∵電熱水壺正常工作，
∴P=P_額=1500W，
又∵電熱水壺正常工作產(chǎn)生熱量的90%被水吸收，
∴電流做的功：
W=

Q吸

η

=

5.04×105J

90%

=5.6×10⁵J，
根據(jù)W=Pt可得，需要的加熱時間：
t=

W

P

=

5.6×105J

1500W

≈373.3s；
（4）原因可能是：①電熱水壺產(chǎn)生的熱量沒有全部被水吸收；②電熱水壺實(shí)際工作電壓小于額定電壓．
答：（1）插入插頭時能使家用電器的金屬外殼先接地，拔插頭時能使金屬外殼后離開地線，即使家用電器因絕緣不好“漏電”，人也不會觸電；大地；
（2）水吸收的熱量為5.04×10⁵J；
（3）需要加熱的時間約為373.3s；
（4）①電熱水壺產(chǎn)生的熱量沒有全部被水吸收；②電熱水壺實(shí)際工作電壓小于額定電壓．

點(diǎn)評：本題考查了熱量的計(jì)算和電功公式的靈活應(yīng)用，還涉及到三孔插座的特點(diǎn)、電熱水壺實(shí)際加熱時間大于計(jì)算時間的原因等，關(guān)鍵是知道正常工作時用電器的功率和額定功率相等．