Question

20．如图是一种可以移动的家用充油式电暖器，这种电暖器接通电源后，电热管周围的导热油被加热，然后通过金属散热片将热量辐射出去，从而使周围空气被加热，达到取暖的效果．
（1）充油式电暖器用油做导热物质而不用水的原因是油是绝缘体，使用较安全，且油的比热容小，升温较快．
（2）若该电暖器的额定功率为1800W，当电暖器正常工作时，通过电热管的电流是多少安？电热管的电阻值是多少欧？
（3）若该电暖器正常工作1h，消耗的电能是多少千瓦时？若这些电能用于加热水，可使多少千克的水升高30度？[不计热量损失，水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃）]
（4）通过以上计算，根据冬季取暖的特点，你认为这种电暖器的缺点是长时间工作耗电太多．

Answer 1

分析 （1）电暖气是将电能转化为内能的，油是绝缘体，用其来导热比较安全；油的比热容小，在相同情况下，升温较快；
（2）根据I=$\frac{P}{U}$计算出电流，由R=$\frac{{U}^{2}}{P}$计算出电阻值；
（3）根据W=Pt计算得出电暖气消耗的电能；
（4）根据消耗的电能及供热来进行分析．

解答 解：（1）因为电暖气是利用电流的热效应来供热的，油是绝缘体，使用较安全；
并且油的比热容较小，升温较快；
（2）由P=UI 可得：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1800W}{220V}$≈8.18A；
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得：R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（220V）^{2}}{1800W}$≈26.8Ω；
（3）消耗的电能为；
W=Pt=1800W×1h=1.8kW•h=6.48×10⁶J；
根据Q=cm△t可得：m=$\frac{Q}{c△t}$=$\frac{6.48×1{0}^{6}J}{4.2×1{0}^{3}J．（kg•℃）×30℃}$≈51.4kg；
（4）根据W=Pt，电暖气长时间消耗的电能多，但加热范围较小．
故答案为：（1）油是绝缘体，使用较安全，且油的比热容小，升温较快；
（2）当电暖气正常工作时，通过电热管的电流是8.18A；电热管的电阻值是26.8Ω；
（3）若该电暖气正常工作1小时，消耗的电能是1.8kW•h；可使51.4千克的水升高30度；
（4）长时间工作耗电太多．

点评 本题主要考查了电功率公式的应用，有关电功率的计算问题，要掌握其基本公式、推导公式及变形公式，并能够熟练应用．