电热器是现在家庭中常用的家用电器．小明家新买了一台热水器.热水器上有这样的铭牌: 额定电压 220V 频率 50Hz 防触电保护类型 I级额定功率 2000W 净重 22kg 容积 20L小明准备同爸爸一起安装热水器．请你回答下列问题:(1)他们应当选用图中号插座为热水器插座.因为这种插座．(2)小明家客厅中安装的是一盏“220V 60W 的白炽灯.如� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

电热器是现在家庭中常用的家用电器．小明家新买了一台热水器，热水器上有这样的铭牌：

额定电压	220V	频率	50Hz	防触电保护类型	I级
额定功率	2000W	净重	22kg	容积	20L

小明准备同爸爸一起安装热水器．
请你回答下列问题：
（1）他们应当选用图中

号插座为热水器插座，因为这种插座

．
（2）小明家客厅中安装的是一盏“220V 60W”的白炽灯，如果只有这盏灯和电热器连入电路，当他们正常工作时，电路中的电流和电阻会多大？
（3）电热水器中装满水时，电阻丝产生的热量只有80%被水吸收，那么将热水器中的水从20℃加热到80℃需要通电多长时间？
（4）妈妈认为客厅中使用40W的灯泡亮度就足够了．但是家中有2个灯泡，标签都模糊不清了，妈妈只记得一只是60W的、一只是40W的，不将灯泡连入电路，你有办法分辨出两只灯泡吗？说明你的方法和理由．

分析：（1）热水器的外壳是金属外壳，为了防止触电，要通过三孔插座接地线；
（2）此时电路的总功率等于为电热器和白炽灯的功率之和，根据P=UI分别求出干路中的电流，再由欧姆定律求得电路中的总阻值；
（3）由表可知，电热水器装满水时水的体积，利用密度公式计算出水的质量，根据Q_吸=cm△t求出水吸收的热量，再由效率、功率公式计算所要用的时间；
（4）由P=

知，在额定电压一定时，电阻越小，额定功率越大，60W比40W的白炽灯的电阻小；60W和40W灯泡的灯丝长度相同，材料相同，电阻越小的越粗；通过观察灯丝的粗细能辨别灯泡的功率．

解答：解：
（1）为了防止发生触电现象，电热水器必须接地线，而2插座有接地线的插孔，因此应选择2号插座；
（2）电路中的总功率：
P_总=P₁+P_L=2000W+60W=2060W
根据P=UI可得，电路中的电流：
I_总=

P总

2060W

220V

≈9.36A；
根据欧姆定律可得，电路中的电阻：
R=

220V

9.36A

≈23.5Ω；
（3）根据ρ=

可得，将该电热水器装满水时水的质量为：
m=ρV=1×10³kg/m³×20×10^-3m³=20kg，
水需要吸收热量为：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×10kg×（80℃-20℃）=5.04×10⁶J，
∵电阻丝产生的热量只有80%被水吸收，
∴W_电=

Q吸

5.04×106J

80%

=6.3×10⁶J，
根据P=

可得，加热时间：
t=

W电

6.3×106J

2000W

=3150s=52.5min；
（4）比较两个灯泡的灯丝，灯丝粗的灯泡电阻小，额定功率大，也就是60W的灯泡；
因为在材料和长度相同时，灯丝粗的电阻小，由P=

知，在电压一定时，电阻小的灯泡功率大．
答：（1）（1）2；具有接地功；
（2）当他们正常工作时，电路中的电流和电阻分别为9.36A和23.5Ω；
（3）将热水器中的水从20℃加热到80℃需要通电52.5min；
（4）观察灯丝，粗的为60W，细的为40W；因为在材料和长度相同时，灯丝粗的电阻小，由P=

知，在电压一定时，电阻小的灯泡功率大．

点评：本题是一道电流与热学的综合应用题，涉及了安全用电的知识，热量、电功、电功率的计算及影响电阻的因素的分析，本题有一定的难度，解题时一定要认真分析．