Question

7．一家用电热水器的名牌如图所示：

根据各牌所提供的信息，解答下列问题：
（1）为安全起见，该电热水器使用的插座应先图中的哪一个？
（2）该电热水器正常工作时电热丝的电阻多大？
（3）将该电热水器装满水加热，使水温由15℃升高到65℃，水需要吸收多少热量？

Answer 1

分析 （1）三孔插座中多出的一个孔是用来接地线的，三脚插头中有一根导线要与用电器金属外壳相连，目的就是为了防止触电；
（2）电热水器正常工作时的功率和额定功率相等，根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出电热丝的电阻；
（3）电热水器加满水时水的体积和自身的体积相等，根据m=ρV求出水的质量，又知道水的比热容和初温、末温，根据Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量．

解答 解：（1）为了安全用电，大功率家用电器的电源插座都用三孔插座，三脚插头的接地脚应与用电器的金属外壳相连通，这样若金属外壳的用电器外壳万一带电，电流会通过地线导入大地，防止造成触电事故的发生，故选乙；
（2）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，该电热水器正常工作时电热丝的电阻：
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{2000W}$=24.2Ω；
（3）将该电热水器加满水时，水的体积：
V=10L=10dm³=0.01m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的质量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×0.01m³=10kg，
水吸收的热量：
Q_水=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×10kg×（65℃-15℃）
=2.1×10⁶J；
答：（1）为安全起见，该电热水器使用的插座应先图中的乙；
（2）该电热水器正常工作时电热丝的电阻为24.2Ω；
（3）将该电热水器装满水加热，使水温由15℃升高到65℃，水需要吸收2.1×10⁶J热量．

点评 本题考查了插座的构造和使用、电功率公式、密度公式、吸热公式、电功公式的应用，计算过程要注意单位的换算．