题目内容

3．如表是某电热水器的技术参数表，请根据表中的参数回答下列问题：
额定电压（V）220
额定功率（kW）1.5
温度设定范围（℃）30～85
内胆压力（Mpa）0.6
容量（L）50
加热方式电加热器
（1）该电热水器正常工作时的电流是多少？
（2）该电热水器正常工作时将一箱50L的水从23℃加热到45℃所需要的时间是多少s？
（3）如果在用电高峰时，此时电路的实际电压是200V，求该电热水器加热11min实际消耗电能为多少J？[c水=4.2×103J/（㎏•℃），不考虑电阻随温度的变化，不考虑箱体的吸热及热损失]．

分析 （1）从表中可知，电热水器的额定电压和额定功率，利用P=UI求电热水器正常工作时的电流．
（2）已知水的体积，利用密度公式计算水的质量，又知道水的初温和末温、水的比热容，再利用吸热公式Q吸=cm△t计算水吸收的热量；不考虑热量损失，电能全部转化为内能，再利用公式t=$\frac{W}{P}$计算所需要的时间．
（3）根据额定电压和额定功率利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$计算电热丝的电阻，已知实际电压和工作时间，根据W=$\frac{{U}^{2}}{R}$t 可求出电热水器实际消耗的电能．

解答 解：（1）由表格数据可知，U额=220V，P额=1500W，
由P=UI可得，电热水器正常工作时的电流：
I=$\frac{{P}_{额}}{{U}_{额}}$=$\frac{1500W}{220V}$≈6.8A；
（2）水的体积：V=50L=50×10-3m3，
根据ρ=$\frac{m}{V}$得水的质量：m=ρV=1.0×103kg/m3×50×10-3m3=50kg，
水升高的温度：△t=t-t0=45℃-23℃=22℃，
水吸收的热量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×50kg×22℃=4.62×106J，
由题意可知，消耗的电能：W=Q吸=4.62×106J，
由P=$\frac{W}{t}$得正常加热的时间：
t=$\frac{W}{{P}_{额}}$=$\frac{4.62×1{0}^{6}J}{1500W}$=3080s；
（3）根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，电热丝的电阻：
R=$\frac{{U}_{额}^{2}}{{P}_{额}}$=$\frac{（220V）^{2}}{1500W}$=$\frac{484}{15}$Ω；
实际电压为200V时，该电热水器加热11min实际消耗电能：
W实=$\frac{{U}_{实}^{2}}{R}$t=$\frac{（200V）^{2}}{\frac{484}{15}Ω}$×11×60s≈8.18×105J．
答：（1）该电热水器正常工作时的电流是6.8A；
（2）该电热水器正常工作时将一箱50L的水从23℃加热到45℃所需要的时间是3080s；
（3）如果在用电高峰时，此时电路的实际电压是200V，该电热水器加热11min实际消耗电能为8.18×105J．

点评 本题综合考查密度公式的应用、电功率的计算以及电功和热量的计算，本题关键：一是从题目所给信息中找到有用的数据，二是知道额定电压和额定功率的含义．

练习册系列答案
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实测物体物体质量m（kg）重力G（N）比值（G/m）（N/kg）
物体10.10.989.8
物体20.21.969.8
物体30.32.949.8
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②分析表中实验数据，得出的结论是：物体所受重力与物体质量成正比．
（2）本实验需要多次测量，其目的与以下实验中多次测量目的相同的是：A （填字母）．
A．探究质量和体积的关系   B．用刻度尺测量物体的长度
（3）该组同学在探究重力方向时，实验装置如图所示，操作如下．






①将该装置放在水平桌面上后，逐渐改变木板M与桌面的夹角α，会观察到悬线OA的方向不变（变化/不
变）；剪断悬线OA，小球竖直（竖直/垂直）下落．
②从以上实验现象分析得到：重力的方向总是竖直向下．
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被测物体形状重力
橡皮泥正方体4.8N
球形4.2N
三角锥形3.6N
分析上述的实验数据，第二组的同学得出实验结论：物体重力的大小与物体的形状有关．他们形成这一错误结论的主要原因：没有控制橡皮泥的质量不变．
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