如图所示.表中是小强家电热水壶的部分铭牌.他利用所学的知识进行了以下测量和操作．电热水壶内装满水.正常工作5min水温由20℃升高到90℃．请你计算:(1)水吸收的热量是多少?(2)电水壶正常工作时的电流多大?(3)电水壶烧水时的效率多大?(4)按照国家规定的标准.电热水壶使用的电源连接线不能过长.横截面积不能过小．小强仔细观察了家里的一些� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

12．

如图所示，表中是小强家电热水壶的部分铭牌，他利用所学的知识进行了以下测量和操作．电热水壶内装满水，正常工作5min水温由20℃升高到90℃．请你计算：
（1）水吸收的热量是多少？
（2）电水壶正常工作时的电流多大？
（3）电水壶烧水时的效率多大？
（4）按照国家规定的标准，电热水壶使用的电源连接线不能过长，横截面积不能过小．小强仔细观察了家里的一些大功率用电器，如空调、电暖气的电源线也有这样的特点，请结合焦耳定律解释这样规定的原因．

分析（1）知道水的质量和初温、末温以及比热容，根据Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量；
（2）电水壶正常工作时的功率和额定功率相等，根据P=UI求出电流；
（3）根据W=Pt求出消耗的电能，水吸收的热量和消耗电能的比值即为电水壶烧水时的效率；
（4）由焦耳定律知，如果电源连接线过长，横截面积过小，电阻就会增大，产生的热量增加，容易发热造成火灾．

解答解：（1）水需要吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×1kg×（90℃-20℃）
=2.94×10⁵J；
（2）由P=UI可得，电水壶正常工作时的电流：
I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1100W}{220V}$=5A；
（3）由P=$\frac{W}{t}$可得，电水壶消耗的电能：
W=Pt′=1100W×5×60s=3.3×10⁵J，
电水壶烧水时的效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{2.94×1{0}^{5}J}{3.3×1{0}^{5}J}$×100%≈89.1%；
（4）电热水壶等功率较大的用电器，工作时通过连接线的电流会较大；而如果电源连接线过长或横截面积过小，则连接线的电阻就会增大，由焦耳定律可知，在一定时间内电流通过连接线产生的热量就会增加，容易引起火灾等安全事．
答：（1）水吸收的热量是2.94×10⁵J；
（2）电水壶正常工作时的电流为5A；
（3）电水壶烧水时的效率约为89.1%；
（4）电热水壶等功率较大的用电器，工作时通过连接线的电流会较大；而如果电源连接线过长或横截面积过小，则连接线的电阻就会增大，由焦耳定律可知，在一定时间内电流通过连接线产生的热量就会增加，容易引起火灾等安全事故．