Question

热水壶容量	2.0L
额定电压	220V
加热时功率	880W
频率	50Hz

某品牌电热水壶的铭牌上标着如右表所示的数据，求：
（1）正常工作时，该电热水壶的电阻和电流．
（2）电热水壶装满水后，从20℃加热到100℃，水吸收的热量．
（3）如果这个电热水壶的工作效率为80%，那么要把一壶装满20℃的水烧开，至少必须消耗多少电能．

Answer 1

（8分）解：
（1）热水壶的正常工作时的电流：
I===4A，
电热水壶的电阻：
R===55Ω；
（2）水的体积：
V=2L=2×10^-3m³，
水的质量：
m=ρV=1×10³kg/m³×2×10^-3m³=2kg，
水吸收的热量为
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J；
（3）由题知，Q_吸=W_电×80%，
电热水壶消耗的电能：
W_电===8.4×10⁵J．
答：（1）正常工作时，该电热水壶的电阻为55Ω、电流为4A；
（2）水吸收的热量为6.72×10⁵J；
（3）如果这个电热水壶的工作效率为80%，那么要把一壶装满20℃的水烧开，至少必须消耗8.4×10⁵J的电能．
分析：（1）由铭牌知道电热水壶的额定电压和加热功率，利用P=UI求正常工作电流，再利用欧姆定律求电热水壶的电阻；
（2）知道电热水壶的容积（装满水水的体积），利用密度公式求水的质量，又知道水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q_吸=cm△t求水吸收的热量；
（3）由题知Q_吸=W_电×80%，求出至少必须消耗的电能．
点评：本题是一道电学与热学的综合应用题，与实际生活相联系，使学生觉得学了物理有用，从铭牌上得到相关信息是本题的关键，注意2L≠2kg，必须利用密度公式计算．