题目内容

有一种WSJ-60型号电热壶，其铭牌标志如图所示．现将一满壶20℃的水在额定电压下烧开需时5min，已知外界气压为1标准大气压，水的比热容c=4.2×l0³J/．求：

型号	WSJ-60
额定电压	220V
额定功率	800W
水壶容积	500ml

（1）水吸收的热量．
（2）电热壶的效率．
（3）小明发现在用电高峰时烧开一满壶20℃的水需时6min 3s，那么此时实际电压是多少？

【答案】分析：（1）从铭牌知道电热壶的容积，利用密度公式求水的质量，又知道在一标准大气压下水的沸点为100℃，可以求出水的末温，利用吸热公式求水吸收的热量；
（2）水吸收的热量是有用能量，电流做功消耗的电能为总能量，利用效率公式求电热壶的效率；
（3）由题知电热壶的额定电压和工作时间，而电壶的电阻不变，所以应该利用公式W=

求解电功；
在额定电压和实际电压下烧开相同的水需要的电能是相同的，列出实际电压和额定电压表示的电功等式，联立便可求解实际电压．
解答：解：（1）由铭牌知：
v=500ml=500×10^-6m³，
m=ρV=1.0×10³kg/m³×500×10^-6m³=0.5kg；
Q_吸=cm（t-t）=4.2×10³J/（kg?℃）×0.5kg×（100℃-20℃）=1.68×10⁵J；
（2）电热壶在额定电压下工作5min消耗电能：
W_电=Pt=800W×300s=2.4×10⁵J；
η=

×100%=

×100%=70%；
（3）由题意可知都是烧开一满壶20℃的水，
则在实际电压下消耗的电能等于在额定电压下消耗的电能：
W_实=W_额，
即：

，
∴U_实=U_额×

=200V；
答：（1）水吸收的热量是1.68×10⁵J；
（2）电热水壶的效率是70%；
（3）当时的实际电压是200V．
点评：这是一道学科内的综合题目，考查了热量的计算问题，电功的计算和效率的求解，要求准确书写公式，代入数据时需要注意单位换算．

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（2010?泰安模拟）有一种WSJ-60型号电水壶，其铭牌标志如图所示．现将一满壶20℃的水在额定电压时、1标准大气压下烧开需时5min，已知水的比热容C=4.2×10³J/（kg?℃）．

型号	WSJ-60
额定电压	220V
额定功率	800W
水壶容积	500mL

求：（1）水吸收的热量．
（2）电热壶的效率．
（3）小明发现在用电高峰时烧开相同质量的水需时6min 3s，那么此时实际电压是多少（假设电水壶在不同电压时电热壶的效率相同）？

有一种WSJ-60型号电水壶，右图是电水壶的电路图，L₁为电源指示灯、L₂为保温指示灯、L₃为加热指示灯，R₁、R₂、R₃为指示灯的保护电阻，其大小为100kΩ左右；R为加热器，其电阻小于100Ω；S₁、S₂为压键开关；ST温控器是一个双金属片温控开关，当温度较低时，其处于闭合状态，当温度升高到一定值后，会自动断开，从而实现了自动温度开关控制．

当水壶放在底座上时，就分别压下压键开关S₁、S₂，并接通电路，如果插头插入插座后，就接通了电源，电源指示灯就亮，反之就断开．
该壶有手动和自动两种工作状态．
当钮子开关拨到手动挡时，加热电阻连入，开始加热，水沸腾以后再将钮子开关拨回．
当钮子开关拨到自动挡时，此时通过ST温控器将加热电阻连入，并开始加热；当水沸腾后，ST温控器的触点断开，进入保温状态，保温指示灯亮；当水的温度低于某温度后，ST温控器又重新接通，再次进入加热状态．
若加热器电阻阻值随温度改变而发生的变化可忽略不计，根据以上叙述与观察，请回答以下问题．
（1）在下列空格中填写“亮”或“不亮”
Ⅰ、手动状态通电工作时，电源指示灯

．
Ⅱ、自动状态通电工作时，水沸腾前：电源指示灯

．
（2）现将一满壶25℃的水在标准大气压下烧开需时10min，请计算该电水壶的热效率．水的比热容c=4.2×10³J/（kg?℃）．
（3）通过分析电水壶的电路，说明为什么处于自动状态下，水未沸腾前，保温指示灯是不亮的？
（4）试计算电水壶正常工作时其加热电阻的阻值是多大？如果指示灯的保护电阻的大小是100kΩ，当它处于保温状态时，试计算电水壶保温时的功率有多大？由此可以说明什么问题？

有一种WSJ-60型号电水壶，其铭牌标志如图所示．现将一满壶20℃的水在额定电压时、1标准大气压下烧开需时5min，已知水的比热容C=4.2×10³J/（kg?℃）．
型号 WSJ-60
额定电压 220V
额定功率 800W
水壶容积 500mL
求：（1）水吸收的热量．
（2）电热壶的效率．
（3）小明发现在用电高峰时烧开相同质量的水需时6min 3s，那么此时实际电压是多少（假设电水壶在不同电压时电热壶的效率相同）？

有一种WSJ-60型号电水壶，图4是电水壶的电路图，L₁为电源指示灯、L₂为保温指示灯、L₃为加热指示灯，R₁、R₂、R₃为指示灯的保护电阻，其大小为100kΩ左右；R为加热器，其电阻小于100Ω；S₁、S₂为压键开关；ST温控器是一个双金属片温控开关，当温度较低时，其处于闭合状态，当温度升高到一定值后，会自动断开，从而实现了自动温度开关控制。

当水壶放在底座上时，就分别压下压键开关S₁、S₂，并接通电路，如果插头插入插座后，就接通了电源，电源指示灯就亮，反之就断开。

该壶有手动和自动两种工作状态。

当钮子开关拨到手动挡时，加热电阻连入，开始加热，水沸腾以后再将钮子开关拨回。

当钮子开关拨到自动挡时，此时通过ST温控器将加热电阻连入，并开始加热；当水沸腾后，ST温控器的触点断开，进入保温状态，保温指示灯亮；当水的温度低于某温度后，ST温控器又重新接通，再次进入加热状态。

若加热器电阻阻值随温度改变而发生的变化可忽略不计，根据以上叙述与观察，请回答以下问题。

1．在下列空格中填写“亮”或“不亮”

(1)手动状态通电工作时，电源指示灯，加热指示灯，保温指示灯。

(2)自动状态通电工作时，水沸腾前：电源指示灯，加热指示灯，保温指示灯。水沸腾后：电源指示灯，加热指示灯，保温指示灯。

2．现将一满壶25℃的水在标准大气压下烧开需时10min，请计算该电水壶的热效率。水的比热容c=4.2×10³J／(kg·℃)。

3．通过分析电水壶的电路，说明为什么处于自动状态下，水未沸腾前，保温指示灯是不亮的?

4．试计算电水壶正常工作时其加热电阻的阻值是多大?如果指示灯的保护电阻的大小是100kΩ，当它处于保温状态时，试计算电水壶保温时的功率有多大?由此可以说明什么问题?

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型号	WSJ-60
额定电压	220V
额定功率	800W
水壶容积	500mL

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