题目内容

1.如图所示是小明家的电热水壶铭牌,他用该电热水壶在一标准大气压下将一满壶水从20℃加热到沸腾.

(1)若电热水壶正常工作,且产生的热量全部被水吸收,需要加热336s;
(2)若电热水壶实际加热时间大于上述计算的加热时间,写出两种可能的原因:电热水壶产生的热量没有全部被水吸收;电热水壶实际工作电压小于额定电压.
(3)将如图2所示电热水壶的3条接线按照安全用电的原则对应连接到插头上.

分析 (1)一满壶水中水的体积和容积相等,根据m=ρV求出水的质量,1标准大气压下水的沸点是100℃,根据Q吸=cm(t-t0)求出烧开水时水吸收的热量,电水壶产生的热量全部被水吸收,再根据t=$\frac{W}{P}$求出加热时间;
(2)(1)中条件是产生的热量全部被水吸收,若实际加热时间长,原因可能是有热损失,电热水器消耗的电能不能被水全部吸收;也可能是电热水器的实际电压低于额定电压,使实际功率低于额定功率;
(3)对于三线插头和三孔插座的连接,带保险丝的线应与火线连接,才能起到保护作用,另一条与零线连接,才能形成通路,地线应与电水壶的金属外壳连接.

解答 解:(1)一满壶水中水的体积:
V=1.5L=1.5dm3=1.5×10-3m3,
由ρ=$\frac{m}{V}$可得,水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.5kg,
在1标准大气压下水的沸点是100℃,则水吸收的热量:
Q吸=cm(t-t0)
=4.2×103J/(kg•℃)×1.5kg×(100℃-20℃)
=5.04×105J,
因电水壶产生的热量全部被水吸收,
所以,消耗的电能:
W=Q吸=5.04×105J,
由P=$\frac{W}{t}$可得,加热时间:
t′=$\frac{W}{P}$=$\frac{5.04×1{0}^{5}J}{1500W}$=336s;
(2)电热水壶实际加热时间大于上述计算的加热时间,原因可能是:
①电热水壶产生的热量没有全部被水吸收;
②电热水壶实际工作电压小于额定电压;
(3)如图所示,带保险丝的一端与火线连接,中间一条与零线连接,接电水壶外壳的一条与地线连接,如下图所示:

故答案为:
(1)336;
(2)①电热水壶产生的热量没有全部被水吸收;②电热水壶实际工作电压小于额定电压;
(3)如上图所示.

点评 本题考查了密度公式、吸热公式、电功公式的应用以及安全用电的常识等,涉及到的知识点较多,综合性强,有一定的难度.

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