Question

如图是现在家庭中常用的电热水壶，它具有加热快、效率高等特点，下表是其铭牌．
（1）该电热水壶正常工作时的电阻为多少？
（2）1标准大气压下将一壶30℃水烧开需吸收多少热量？C_水=4.2×10³J/（kg?℃）
（3）该电热水壶正常工作时，烧开这壶水需要6分钟，其消耗的电能是多少？该热水壶的效率约为多少？

Answer 1

分析：（1）计算水壶的电阻可利用公式R=U_额²/P_额来求；
（2）先要通过容量求出水的质量，再利用吸热公式Q_吸=cm△t来计算热量；
（3）消耗的电能可利用公式W=Pt来计算，热水壶的效率则是吸收的热量与消耗的总电能的比．

解答：解：（1）热水壶的电阻：R=

U2

P

=

(220V)2

1100W

=44Ω；
（2）一壶水的质量：m=ρV=1.0×10³kg/m³×1.2×10^-3m³=1.2kg，
水吸收的热量：Q_吸=cm（t₂-t₁）=4.2×10³J/（kg．℃）×1.2kg×（100℃-30℃）=3.528×10⁵J；
（3）消耗的电能：W=Pt=1100W×6×60s=3.96×10⁵J，
热水壶的效率：η=

Q吸

W

=3.528×10⁵J÷3.96×10⁵J=89.1%．
答：（1）电热水壶正常工作时的电阻为44Ω；
（2）需吸收的热量为3.528×10⁵J；
（3）消耗的电能为3.96×10⁵J，该热水壶的效率约为89.1%．

点评：从铭牌中自主获得有用的数据进行计算，是此题的突出特点，主要考查了功率的变形公式、吸热公式、电功公式、热效率公式等的计算，需要我们搞清物理量间的关系，注意单位换算，并细心进行相关计算．