Question

【题目】进入冬季，我市各中小学在校园内都安装了电热饮水设备．如图甲是某校电热饮水器，已知该饮水器内部电路主要由电热丝构成，图乙是其铭牌．请根据图中提供的信息，解答下列问题：
（1）为安全起见，该设备使用的插座应选用图丙中哪一个？说明理由；
（2）请计算该饮水器正常工作时，内部电热丝的电阻；
（3）该饮水器内装满水后通电加热，水温由10℃升高到100℃，这些水吸收的总热量是多少？若饮水器的电热转化效率为90%，问需加热多长时间？

Answer 1

【答案】
（1）解：为了防止家用电器漏电、造成触电事故，必须使电热水器的外壳与大地相连接，所以插头应选用图A中的三孔插头；
（2）解：由P=UI= 可得，该饮水器正常工作时电热丝的电阻：

R= = ≈16.13Ω；

（3）解：水的体积：V=30L=30dm3=0.03m3，

由ρ= 可得，水的质量：

m=ρV=1.0×103kg/m3×0.03m3=30kg，

水吸收的热量：

Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×30kg×（100℃﹣10℃）=1.134×107J，

由η= ×100%可得，消耗的电能：

W= = =1.26×107J，

由P= 可得，加热时间：

t′= = =4200s．

【解析】（1）三孔插座中多出的一个孔是用来接地线的，当家用电器漏电时，可以使漏电通过地线，流入大地，防止触电事故的发生；（2）该饮水器正常工作时的功率和额定功率相等，根据P=UI= 求出电热丝的电阻；（3）知道水的体积，根据m=ρV求出水的质量，根据Q吸=cm（t﹣t0）求出水吸收的热量，根据η= ×100%求出消耗的电能，利用P= 求出加热时间．