Question

熱水壺容量	2.0L
額定電壓	220V
加熱時功率	880W
頻率	50Hz

某品牌電熱水壺的銘牌上標著如右表所示的數據，求：
（1）正常工作時，該電熱水壺的電阻和電流．
（2）電熱水壺裝滿水后，從20℃加熱到100℃，水吸收的熱量．
（3）如果這個電熱水壺的工作效率為80%，那么要把一壺裝滿20℃的水燒開，至少必須消耗多少電能．

Answer 1

【答案】分析：（1）由銘牌知道電熱水壺的額定電壓和加熱功率，利用P=UI求正常工作電流，再利用歐姆定律求電熱水壺的電阻；
（2）知道電熱水壺的容積（裝滿水水的體積），利用密度公式求水的質量，又知道水的比熱容、水的初溫和末溫，利用吸熱公式Q_吸=cm△t求水吸收的熱量；
（3）由題知Q_吸=W_電×80%，求出至少必須消耗的電能．
解答：（8分）解：
（1）熱水壺的正常工作時的電流：
I===4A，
電熱水壺的電阻：
R===55Ω；
（2）水的體積：
V=2L=2×10^-3m³，
水的質量：
m=ρV=1×10³kg/m³×2×10^-3m³=2kg，
水吸收的熱量為
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J；
（3）由題知，Q_吸=W_電×80%，
電熱水壺消耗的電能：
W_電===8.4×10⁵J．
答：（1）正常工作時，該電熱水壺的電阻為55Ω、電流為4A；
（2）水吸收的熱量為6.72×10⁵J；
（3）如果這個電熱水壺的工作效率為80%，那么要把一壺裝滿20℃的水燒開，至少必須消耗8.4×10⁵J的電能．
點評：本題是一道電學與熱學的綜合應用題，與實際生活相聯系，使學生覺得學了物理有用，從銘牌上得到相關信息是本題的關鍵，注意2L≠2kg，必須利用密度公式計算．