Question

如图所示，是小彤家的部分电路，她关闭了家中其他用电器，将一个装满水的电热水壶的三脚插头插入插座，测得烧开一壶水的时间是5min，消耗的电能是3×10⁵J．已知电热水壶发热电阻丝的阻值为40Ω．
（1）导线E通过插孔与电热水壶的什么部分相连？其目的是什么？
（2）此时火线与零线间的实际电压为多少？
（3）接着她闭合开关S，使一只标有“220V 100W”的白炽灯泡L发光，此时灯泡的实际电功率为多少？（不考虑温度对电阻的影响，计算结果保留一位小数）

Answer 1

【答案】分析：（1）根据安全用电的原则可知电热水壶的金属外壳要与地线相连，以防止漏电造成触电事故；
（2）知道电热水壶的电阻值、加热时间和在这段时间内产生的热量，利用Q=W=t求电热壶两端的电压；
（3）根据灯的铭牌可以求灯丝电阻，又求出了实际电压，利用电功率的公式求灯的实际电功率．
解答：解：（1）导线E与电热水壶的金属外壳相连接．         
目的是防止发生漏电时，金属外壳带电，人接触它有触电危险．
（2）∵电热水壶的电阻丝产生的热量Q=W=t，
∴电热壶两端的电压：
 U===200V，
∴火线与零线间的实际电压为200V；
答：此时火线与零线间的实际电压为200V．
（3）由灯的铭牌可求灯丝电阻：
 R_L===484Ω，
灯的实际功率：
 P_L==≈82.6W．
答：此时灯泡的实际电功率约为82.6W．
点评：本题考查了电功的计算、电热的计算、电功率的计算，涉及到灯铭牌的利用和安全用电常识，知识点多，属于难题．