Question

某品牌电热水壶铭牌上标着如表所示的数据，[C_水=4.2×10³J/（kg?℃）]．

电热水壶容量	2.0L
额定电压	220V
额定功率	800W
频率	50Hz

求：（1）该电热水壶的电阻？
（2）当电热水壶装满水后，从20℃加热到沸腾，水吸收的热量？
（3）在用电高峰时间内，在电源电压只有165V时．用电热水壶烧水，这时电热水壶实际电功率是？

Answer 1

解：
（1）∵U_额=220V，P_额=800W，
∴R===60.5Ω．
答：电热水壶的电阻为60.5Ω．
（2）∵V_水=V=2.0L=2.0×10^-3m³，
∴水的质量为：m_水=ρ_水V=1.0×10³kg/m³×2.0×10^-3m³=2kg，
水吸收的热量为：Q_吸=C_水m_水（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J．
答：水吸收的热量为6.72×10⁵J．
（3）∵U_实=200V，R=60.5Ω，
∴P_实===450W．
答：这时电热水壶实际电功率是450W．
分析：（1）知道电热水壶的额定电压和额定功率，可利用公式R=计算电热水壶的电阻．
（2）电热水壶装满了水，因此水的体积等于热水壶容积，可利用公式m=ρv计算质量，再利用公式Q=Cm（t-t₀）计算热量．
（3）电热水壶的电阻保持不变，已知实际电压，可利用公式P_实=计算实际电功率．
点评：本题考查用电器电阻、水吸收热量和实际功率的计算，关键是各公式及其公式变形的灵活运用．是一道电学与热学的综合应用题，与生活相连，使学生觉得学了物理有用，在应用时要注意应结合题意选择合适的计算公式．