Question

20．电热水器是家庭生活中常用的加热水的装置，在使用电热水器时，应当把它连入家庭电路中．
（1）热水器的插头是三线插头，它分别与火线、零线和地线相连．
（2）若某电热水器可以装50kg的水，将电热水器装满水，接入家庭电路中正常工作时，测得电热水器中的水从20℃上升到35℃所用的时间是20min，则水吸收的热量是3.15×10⁶J；若该电热水器的额定功率为3000W，则它加热的效率是87.5%．[水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃）]．

Answer 1

分析 （1）三脚插头与三孔插座相接时，把有金属外壳的用电器的外壳与地线相接，可以防止触电，且使接地线的插头制作的长一些；
（2）知道水的比热容、水的质量、初温和末温，根据Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量；然后根据W=Pt求出电热水器消耗的电能，最后利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出电热水器的效率．

解答 解：（1）热水器的插头是三线插头，它分别与火线、零线和地线相连．
（2）水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×50kg×（35℃-20℃）=3.15×10⁶J；
电热水器的加热时间t=20min=1200s，
该电热水器正常工作时消耗的电能：
W=Pt=3000W×1200s=3.6×10⁶J，
则电热水器的加热效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{3.15×1{0}^{6}J}{3.6×1{0}^{6}J}$×100%=87.5%．
故答案为：（1）地线；（2）3.15×10⁶；87.5．

点评 本题主要考查学生对三线插头的结构特点、吸热公式、电功公式及效率公式掌握和应用，关键是知道用电器正常工作时的功率和额定功率相等，与生活相连，使学生觉得学了物理有用，注意单位统一．