Question

20．明明家買了一個(gè)電熱水壺，其部分參數(shù)如圖所示．現(xiàn)讓該電熱水壺在正常工作狀態(tài)下 給1kg的水加熱，使水的溫度升高了 50℃，用了 5min，求：

產(chǎn)品容量	1.7L
額定功率	1000W
額定電壓	220V

（1）該電熱水壺正常工作時(shí)的電阻；
（2）該電熱水壺正常工作時(shí)的效率；
（3 ）明明發(fā)現(xiàn)高峰期時(shí)，燒水用的時(shí)間要比平時(shí)長一些，于是他用所學(xué)的知識(shí)測(cè)得了電熱水壺在高峰期工作時(shí)的實(shí)際功率為810W，此時(shí)的實(shí)際電壓是多大？（C水=4.2xl0³J/（kg•℃））

Answer 1

分析 （1）根據(jù)R=$\frac{{U}^{2}}{P}$計(jì)算電阻；
（2）根據(jù)Q=cm△t求出水吸收的熱量，再根據(jù)W=Pt求出電熱水壺消耗的電能，根據(jù)η=$\frac{Q}{W}$求出加熱效率；
（3）根據(jù)R=$\frac{{U}^{2}}{P}$計(jì)算實(shí)際電壓．

解答 解：（1））由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得電熱水壺的電阻：
R=$\frac{{U}_{額}^{2}}{{P}_{額}}$=$\frac{（220V）^{2}}{1000W}$=48.4Ω；
（2）水吸收的熱量：
Q=cm△t=4.2×10³J/（kg℃）×1kg×50℃=2.1×10⁵J，
由P=$\frac{W}{t}$可得，電熱水壺正常工作時(shí)消耗的電能：
W=P_額t=1000W×5×60s=3×10⁵J，
該電熱水壺正常工作時(shí)的效率：
η=$\frac{Q}{W}$×100%=$\frac{2.1×1{0}^{5}J}{3×1{0}^{5}J}$×100%=70%；
（3）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，實(shí)際電壓：
U_實(shí)=$\sqrt{{P}_{實(shí)}R}$=$\sqrt{810W×48.4Ω}$=198V．
答：（1）該電熱水壺正常工作時(shí)的電阻48.4Ω；
（2）該電熱水壺正常工作時(shí)的效率70%；
（3）此時(shí)的實(shí)際電壓是198V．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電熱水器的電阻、熱量、電功、實(shí)際功率的計(jì)算，難度不大，熟練應(yīng)用電功率公式及其變形公式，能從技術(shù)參數(shù)表得出相關(guān)信息是關(guān)鍵．