Question

12．某品牌电热水壶的铭牌上标着如下表所示的数据，请计算：

热水壶容量	2.0L
额定电压	220V
加热功率	880W
频率	50Hz

（1）该电热水壶扛常工作时通过的电流多大？电阻多大？
（2）如果将电热水壶装满水后，从20℃开始把水烧开（1标准大气压下），水吸收的热量是多少？
（3）正常工作时，如果烧开上述一壶水需15min，则该电热水壶的效率是多少？

Answer 1

分析 （1）已知电热水壶的额定电压和加热功率，根据公式P=UI可求得电热水壶扛常工作时通过的电流，再利用R=$\frac{U}{I}$可求电热水壶的电阻；
（2）知道热水壶的容积（装满水的体积），利用密度公式求水的质量，利用吸热公式Q_吸=cm△t可求水吸收的热量（有用能量）；
（3）利用W=Pt求15min消耗的电能（总能量），利用效率公式求该电热水壶的效率．

解答 解：（1）由P=UI可得，
电热水壶正常工作时通过的电流I=$\frac{P}{U}$=$\frac{880W}{220V}$=4A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，电热水壶的电阻：
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{220V}{4A}$=55Ω；
（2）水的体积：
V=2L=2×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的质量：
m=ρV=1×10³kg/m³×2×10^-3m³=2kg，
水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J；
（3）由P=$\frac{W}{t}$可得，15min消耗的电能：
W=Pt=880W×15×60s=7.92×10⁵J；
该电热水壶的效率η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{6.72×1{0}^{5}J}{7.92×1{0}^{5}J}$×100%≈84.8%．
答：（1）该电热水壶扛常工作时通过的电流为4A；电阻为55Ω；
（2）水吸收的热量是6.72×10⁵J；
（3）该电热水壶的效率是84.8%．

点评 本题考查用电器电阻、水吸收热量、实际功率、效率的计算，本题关键：一是从铭牌得出相关信息，二是各公式及其公式变形的灵活运用．