题目内容
（2013?市中区三模）小明家新安装了一台电热水器，铭牌如表所示，小明按照说明书上的要求，给热水器加满水，将调温开关调到如图1所示的位置．接通电源，加热指示灯亮，达到设定温度时，指示灯熄灭．| V-55型贮水式热水器 | |||
| 额定容量 | 55L | 额定压强 | 0.6Mpa |
| 额定功率 | 1500W | 额定电压 | 220V |
| 额定频率 | 50HZ | 放水等级 | |
（2）小明测出自来水的温度为 10℃，加热指示灯从亮到熄灭一共要吸收多少热量？【水的比热容c=4.2×103J/（kg?℃）】
（3）小明想测量这台热水器的加热效率，他还需要测量什么物理量？
（4）电热水器的铭牌旁边，还贴有一个特别警告如图2，请你根据物理知识对上述警告的原因给予合理解释．
分析：（1）在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和．家庭电路干路增加的电流也就是热水器正常工作的电流．已知热水器的额定电压和额定功率，利用公式I=
得到通过热水器的电流；
（2）已知水箱的额定容量，可以得到水的最大质量；由图知，设定温度为60℃，已知水的质量、初温度、末温度和比热容，利用公式Q=cm△t得到水吸收的热量；
（3）热水器的效率等于水吸收的热量与消耗的电能之比，热量已知，需要知道消耗的电能，已知热水器的额定功率，要知道消耗的电能多少，由公式W=Pt知：还需要知道加热的时间；
（4）从不同物质的比热容不同、安全用电和水的反常膨胀等角度做出解答．
| P |
| U |
（2）已知水箱的额定容量，可以得到水的最大质量；由图知，设定温度为60℃，已知水的质量、初温度、末温度和比热容，利用公式Q=cm△t得到水吸收的热量；
（3）热水器的效率等于水吸收的热量与消耗的电能之比，热量已知，需要知道消耗的电能，已知热水器的额定功率，要知道消耗的电能多少，由公式W=Pt知：还需要知道加热的时间；
（4）从不同物质的比热容不同、安全用电和水的反常膨胀等角度做出解答．
解答：已知：V=55L=0.055m3 U=220V P=1500W ρ=1.0×103kg/m3 c=4.2×103J/（kg?℃）△t=60℃-10℃=50℃
求：（1）I=？（2）Q=？
解：
（1）∵P=UI
∴干路电流增加的数值为I=
=
≈6.8A；
（2）∵ρ=
∴水吸收的热量为Q=cm△t=cρV△t=4.2×103J/（kg?℃）×1.0×103kg/m3×0.055m3×50℃=1.155×107J；
（3）由η=
=
知：要测量这台热水器的加热效率，还需要测量加热时间；
（4）①水的比热容大于空气的比热容，如果水箱中加水太少，容易烧干，温度过高烧坏热水器；
②自来水是导体，湿手拔插电源插头容易引起触电；
③水结冰时体积会膨胀，如果冬天水箱装满水，结冰时可能胀破水箱．
答：
（1）干路电流增加的数值为6.8A；
（2）水吸收的热量为1.155×107J；
（3）要测量这台热水器的加热效率，还需要测量加热时间；
（4）①水的比热容大于空气的比热容，如果水箱中加水太少，容易烧干，温度过高烧坏热水器；
②自来水是导体，湿手拔插电源插头容易引起触电；
③水结冰时体积会膨胀，如果冬天水箱装满水，结冰时可能胀破水箱．
求：（1）I=？（2）Q=？
解：
（1）∵P=UI
∴干路电流增加的数值为I=
| P |
| U |
| 1500W |
| 220V |
（2）∵ρ=
| m |
| V |
∴水吸收的热量为Q=cm△t=cρV△t=4.2×103J/（kg?℃）×1.0×103kg/m3×0.055m3×50℃=1.155×107J；
（3）由η=
| Q |
| W |
| Q |
| Pt |
（4）①水的比热容大于空气的比热容，如果水箱中加水太少，容易烧干，温度过高烧坏热水器；
②自来水是导体，湿手拔插电源插头容易引起触电；
③水结冰时体积会膨胀，如果冬天水箱装满水，结冰时可能胀破水箱．
答：
（1）干路电流增加的数值为6.8A；
（2）水吸收的热量为1.155×107J；
（3）要测量这台热水器的加热效率，还需要测量加热时间；
（4）①水的比热容大于空气的比热容，如果水箱中加水太少，容易烧干，温度过高烧坏热水器；
②自来水是导体，湿手拔插电源插头容易引起触电；
③水结冰时体积会膨胀，如果冬天水箱装满水，结冰时可能胀破水箱．
点评：此题考查了与热水器有关的电流的计算、热量的计算及注意事项包含的物理道理，是一道电、热、力学的综合题，需要熟练掌握物理规律或公式，根据需要对公式作出正确的选择，对现象应用相应规律作出合理的解释．
练习册系列答案
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