Question

如表所示为某电热水壶的铭牌．某同学用这种电热水壶烧开水，他将水放至最大水量，测得水的初温是20℃，通电5分50秒，水烧开（在一个标准大气压下）．试通过计算，回答下面问题．[提示：ρ_水=1.0×10³kg/m³，c_水=4.2×10³J/（kg?℃），1L=1dm³]
（1）算一算此电水壶正常工作时的电流？

额定电压	220V
额定功率	1210W
最大容量	1L

（2）该电热水壶电热丝的电阻多大？
（3）水所吸收的热量是多少？
（4）现测得电源电压为210V，算一算此电热水壶工作的效率．

Answer 1

分析：由电热水壶铭牌可知，电热水壶的额定电压是220V，额定功率是1210W，容积是1L；
（1）由电功率公式P=UI的变形公式可以求出电热水壶正常工作时的电流；
（2）由欧姆定律可以求出电热水壶的电阻；
（3）由密度公式的变形公式求出壶水的质量，然后由热量公式求出水吸收的热量．
（4）由电功公式求出电热水壶实际消耗的电能，然后由效率公式求出电热水壶的效率．

解答：解：（1）∵P=UI，
∴电热水壶正常工作时的电流：
I=

P

U

=

1210W

220V

=5.5A；
（2）∵I=

U

R

，
∴电热水壶的电阻：
R=

U

I

=

220V

5.5A

=40Ω；
（3）∵ρ=

m

V

，
∴一壶水的质量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×1×10^-3m³=1kg，
在一标准大气压下，水的沸点是100℃，
把一壶水烧开，水吸收的热量：
Q=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×1kg×（100℃-20℃）=3.36×10⁵J；
（4）烧水时间t=5min50s=350s，
电源电压为210V，电热水壶所做的功：
W=

U 2 实

R

t=

(210V)2

40Ω

×350s=385875J，
电热水壶的效率：
η=

Q

W

=

3.36×105J

385875J

≈87%；
答：（1）此电水壶正常工作时的电流是5.5A．
（2）该电热水壶电热丝的电阻是40Ω．
（3）水所吸收的热量是3.36×10⁵J．
（4）电源电压为210V，此电热水壶工作的效率是87%．

点评：本题是一道电学与热学的综合计算题，熟练应用电功率变形公式、欧姆定律、热量公式、效率公式即可正确解题．