Question

如图1所示是家庭常用的电热壶，电热壶外部能看到漂浮着红色浮球的透明水位计，顶部开有通气孔的水位计其底部与电热壶内底相通，红色浮球指示壶内水量．图2、图3两图显示的分别是电热壶烧水的最大水量、最小水量．请你通过计算回答：
（1）电热壶的结构和使用过程中用到了许多物理知识，请你说出两点．
（2）如表所示是电热壶铭牌上的部分数据，则电热水壶正常工作时的电流多大？

额定电压	220V
额定功率	1500W

（3）如果不考虑热量损失，在标准大气压下7min内将1.5kg水由20℃烧开，电流至少做多少功？电热壶的功率至少多大？

Answer 1

解：（1）电热水壶涉及的物理知识：顶部开有通气孔的水位计底部与电热壶内底相通，形成连通器；
红色浮球浮在水面，其受到的浮力等于等于自身重力；加热过程中电能转化成内能．
（2）∵P=UI，∴电热水壶正常工作时的电流I==≈6.82A；
（3）在1标准大气压下，水的沸点是100℃，水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×1.5kg×（100℃-20℃）=5.04×10⁵J，
不考虑热量损失电流做的功W=Q_吸=5.04×10⁵J，做工时间t=7min=420s，
电热水壶的实际功率P_实===1.2×10³W；
答：（1）电热壶的结构和使用过程中用到的物理知识：连通器、电壶工作时电能转化为内能．
（2）电热水壶正常工作时的电流是6.82A．
（3）电流至少做5.04×10⁵J的功；电热壶的功率至少是1.2×10³W．
分析：（1））根据以下分析电热壶涉及的物理知识：①要求会判断连通器的形状特征：上端开口底部相连通；
②物体静止时受平衡力，如果此时只受两个力，这两个力大小相等、方向相反；③电热壶工作过程中能量的转化．
（2）由电热壶铭牌找出电热壶的额定电压与额定功率，然后由电功率公式求出正常工作时的电流．
（3）由热量公式求出水吸收的热量，然后由功率公式求出电热水壶的功率．
点评：通过本题要求掌握的基础知识点有连通器的构造特点、二力平衡的条件、电功公式，涉及的知识点较多，是一道综合题；熟练掌握基础知识即可轻松解题；解题时注意单位换算．