题目内容
小明家新安装了一台电热水器，其铭牌如右表．若自来水的温度是20℃，充满水后，小明将调温开关调到如图所示的位置．接通电源，加热指示灯亮；1h20min后达到设定温度时，加热指示灯熄灭．请你帮助小明回答下列问题：
（1）电热水器正常工作时，通过它的电流多大？此时它的电阻多大？
（2）加热指示灯从亮到灭的过程中，热水器中的水一共吸收多少热量？
（3）小明认为水吸收的热量是由电能提供的，于是他结合热水器铭牌的相关数据计算出从接通电源到指示灯熄灭需要的时间，明显小于1h20min，为什么实际加热时间要长呢？请你帮助小明简单分析原因．
| 贮水式电热水器 | |
| 型号： | V-50 |
| 额定容量： | 50kg |
| 额定电压： | 220V |
| 额定频率： | 50HZ |
| 额定压强： | 0.6MPa |
| 额定功率： | 2200W |
（2）加热指示灯从亮到灭的过程中，热水器中的水一共吸收多少热量？
（3）小明认为水吸收的热量是由电能提供的，于是他结合热水器铭牌的相关数据计算出从接通电源到指示灯熄灭需要的时间，明显小于1h20min，为什么实际加热时间要长呢？请你帮助小明简单分析原因．
分析：（1）电热水器正常工作时的功率和额定功率相等，根据P=UI求出通过它的电流，再根据欧姆定律求出它的电阻；
（2）充满水后水的质量和额定容量相等，由图可知设定的温度即为水的末温，根据Q=cm△t求出水吸收的热量；
（3）实际加热时间总是要大于理论计算时间，这是因为消耗的电能转化为内能不可能全部被水吸收，也可能是电热水器工作电压低于额定电压时，实际功率小于额定功率造成的．
（2）充满水后水的质量和额定容量相等，由图可知设定的温度即为水的末温，根据Q=cm△t求出水吸收的热量；
（3）实际加热时间总是要大于理论计算时间，这是因为消耗的电能转化为内能不可能全部被水吸收，也可能是电热水器工作电压低于额定电压时，实际功率小于额定功率造成的．
解答：解：（1）电热水器正常工作时的功率为2200W，
根据P=UI可得，通过它的电流：
I=
=
=10A，
根据欧姆定律可得，此时它的电阻：
R=
=
=22Ω；
（2）水吸收的热量：
Q吸=c水m（t-t0）=4.2×103J/（kg?℃）×50kg×（60℃-20℃）=8.4×106J；
（3）热水器消耗的电能转化为内能不可能全部被水吸收，存在热量损失；
或电热水器工作电压低于额定电压时，实际功率小于额定功率，也会使加热时间增加．
答：（1）电热水器正常工作时，通过它的电流为10A，此时它的电阻为22Ω；
（2）加热指示灯从亮到灭的过程中，热水器中的水一共吸收了的热量8.4×106J；
（3）热水器消耗的电能转化为内能不可能全部被水吸收，存在热量损失；
或电热水器工作电压低于额定电压时，实际功率小于额定功率，也会使加热时间增加．
根据P=UI可得，通过它的电流：
I=
| P |
| U |
| 2200W |
| 220V |
根据欧姆定律可得，此时它的电阻：
R=
| U |
| I |
| 220V |
| 10A |
（2）水吸收的热量：
Q吸=c水m（t-t0）=4.2×103J/（kg?℃）×50kg×（60℃-20℃）=8.4×106J；
（3）热水器消耗的电能转化为内能不可能全部被水吸收，存在热量损失；
或电热水器工作电压低于额定电压时，实际功率小于额定功率，也会使加热时间增加．
答：（1）电热水器正常工作时，通过它的电流为10A，此时它的电阻为22Ω；
（2）加热指示灯从亮到灭的过程中，热水器中的水一共吸收了的热量8.4×106J；
（3）热水器消耗的电能转化为内能不可能全部被水吸收，存在热量损失；
或电热水器工作电压低于额定电压时，实际功率小于额定功率，也会使加热时间增加．
点评：电热水壶在工作过程中，将电能转化为内能，转化效率不可能是100%，同时得到的内能也不能被水完全吸收，所以水吸收的热量比消耗的电能要少很多．
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（2012?茂名）小明家新安装了一台如图所示的太阳能、电能两用热水器．平常使用太阳能，在阳光不足时，用电热丝辅助加热．热水器铭牌如下．
小明家新安装了一台太阳能热水器，晴天用太阳能集热，阴雨天可用电辅助加热，其铭牌相关数据如表：
（1）小明查阅资料得知，当地晴天平均1m2采光面在1h内接收的太阳能为2.1×106 J．
则晴天时，每天日照时间按8h计算，热水器一天中接收的太阳能是多少？若这些太阳能全部被水吸收，可使满箱水的温度升高多少？[c水=4.2×103J/]
（2）阴天时，为使满箱水升高的温度与晴天相同，水吸收的热量50%由电辅助提供，则需电辅助正常加热多长时间？（不计热量损失）
（3）请说出利用太阳能的一个优点．
| 水箱容积0.1m3 | 额定电压220V |
| 集热管采光面积1.5rn2 | 额定功率1500W |
则晴天时，每天日照时间按8h计算，热水器一天中接收的太阳能是多少？若这些太阳能全部被水吸收，可使满箱水的温度升高多少？[c水=4.2×103J/]
（2）阴天时，为使满箱水升高的温度与晴天相同，水吸收的热量50%由电辅助提供，则需电辅助正常加热多长时间？（不计热量损失）
（3）请说出利用太阳能的一个优点．
小明家新安装了一台如图所示的太阳能、电能两用热水器．平常使用太阳能，在阳光不足时，用电热丝辅助加热．热水器铭牌如下．
（1）电热水器正常工作时，电热丝的电阻和电流各是多少？
（2）太阳能热水器贮满水，水温从20℃加热到50℃时吸收了多少热量？（ 1L=10 -3m3 ）
（3）若通过完全燃烧天然气加热一满箱水，使其温度从20℃升高到50℃时，不考虑热量的损失，需要多少m3天然气？（天然气的热值为4.0×107J/m3）
（4）由于寒冷阴雨，太阳能热水器只将水加热到35℃，现要通过电热丝将水加热到50℃使用，需电加热器正常工作多长时间？（设电能全部转化为内能）
（1）电热水器正常工作时，电热丝的电阻和电流各是多少？
（2）太阳能热水器贮满水，水温从20℃加热到50℃时吸收了多少热量？（ 1L=10 -3m3 ）
（3）若通过完全燃烧天然气加热一满箱水，使其温度从20℃升高到50℃时，不考虑热量的损失，需要多少m3天然气？（天然气的热值为4.0×107J/m3）
（4）由于寒冷阴雨，太阳能热水器只将水加热到35℃，现要通过电热丝将水加热到50℃使用，需电加热器正常工作多长时间？（设电能全部转化为内能）
| ××牌热水器 | ||
| 型号HM-20 | 集热管数28支 | 额定频率50Hz |
| 水箱容积200L | 集热管管长180cm | 额定电压220V |
| 防水等级A | 系统承压3.0MPa | 额定功率4400W |