题目内容

小明家要购买一台即热式电热水器（俗称“过水热”），替换原来的箱式电热水器，它能使水温在数秒内就达到适宜温度．
（1）此热水器与其它用电器是怎样连接的？请说明你判断的依据．
（2）这种“过水热”的铭牌上注明：“220V、6000W”．当它正常工作时，通过它的电流是多少？
（3）南昌市生活用电的电费为0.6元/kW?h，如果他使用这种“过水热”洗澡，每次累计通电时间是10分钟．请你计算一下，他每次洗澡要花多少元？
（4）如果他每次洗澡水温是从15℃升高到45℃，那么说明他洗一次澡，最少用去多少㎏的水？（不计热损失，结果保留整数）

解：（1）为了与其它用电器相互不影响，热水器与其它用电器应并联连接．
（2））∵热水器正常工作，
U_额=220V，P_额=6000W，
∴，正常工作时，通过它的电流为：I= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ ≈27.3A．
（3）∵“过水热”是纯电阻，而P_额=6000W=6kW，t=10min= $\text{[math]}$ h，
∴Q=W=Pt=6kW× $\text{[math]}$ h=1kW?h，
每次用电费用0.6元/kW?h×1kW?h=0.6元．
（4）∵不计热损失，
∴水吸收的热量为：Q_吸=Q=1kW?h=3.6×10⁶J，
又∵△t=t-t₀=45℃-15℃=30℃，c=4.2×10³J/（kg?℃），
∴水的质量为：m= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ ≈29kg．
答：（1）此热水器与其它用电器是并联的；为了与其它用电器相互不影响，热水器与其它用电器应并联连接．
（2）当它正常工作时，通过它的电流是27.3A．
（3）他每次洗澡要花0.6元．
（4）那么说明他洗一次澡，最少用去29kg的水．
分析：（1）家庭电路中的用电器应相互不影响，故应用并联连接．
（2）根据“过水热”的铭牌，可知道其额定电压和额定功率，可利用公式I= $\text{[math]}$ 求出当它正常工作时通过它的电流．
（3）知道“过水热”的电功率和工作时间，可利用公式W=Pt计算出消耗的电能，又知道电费的价格，从而可以计算出他每次洗澡的花费．
（4）不计热损失，知道“过水热”消耗的电能，也就是水吸收的热量，知道水的比热容和温度变化，可利用公式m= $\text{[math]}$ 计算出水的质量．
点评：本题是一道电学与热学的综合应用题，综合考查了热量的计算、电功率的计算，以及对公式和公式变形的理解和应用，与我们的生活息息相关，灵活选用公式是解题关键．