Question

随着生活水平的提高，很多家庭都使用了电热水器（如图所示）．下表是某品牌家用电热水器的主要参数．

安装方式	加热方式	容量	内胆材质	水温调节	额定功率	电源性能	产品重量
挂式	金圭特护加热棒	60L	金圭特护内胆	（35-75）±5℃	3000W	220V 50Hz	24kg

（1 ）求该热水器正常工作时的电流；从安全方面考虑，电热水器的插座应选用两孔插座还是三孔插座？
（2 ）求装满水的该热水器正常工作时，水温升高50℃所用的时间．不计热量损失．

Answer 1

【答案】分析：（1）由热水器的铭牌可知额定功率和工作电压，根据I=求出热水器的工作电流；电热水器带有金属外壳，要使用三孔插座；
（2）先根据m=ρV求出热水器装满水时水的质量，接着根据Q_吸=cm△t求出水温升高50℃所吸收的热量，不计热量损失，水吸收的热量就等于热水器消耗的电能，利用t求出加热的时间．
解答：解：（1）热水器正常工作时，P=3000W，U=220V，则
热水器的工作电流I==≈13.6A；
因为热水器有金属外壳，为了防止触电应选用三孔插座；
（2）60L水的质量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×60×10^-3m³=60kg；
水温升高50℃所吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×60kg×50℃=1.26×10⁷J；
∵不计热量损失，消耗的电能等于水吸收的热量，即W=Q_吸，
∴水温升高50℃所用的加热时间：
t===4.2×10³s．
答：（1）热水器正常工作时的电流是13.6A，电热水器应使用三孔插座；
（2）装满水的该热水器正常工作时，水温升高50℃所用的时间4.2×10³s．
点评：本题是一道电功与热量的综合计算题，涉及到了电功率公式、密度公式、吸热公式、电功公式的灵活运用，与生活相连，使学生觉得学了物理有用，且加强了学生的节能环保的意识，计算时注意单位的统一．