Question

16．如图是小明家电热水壶的铭牌．求：
（1）电热水壶的电阻．
（2）将1kg水从20℃加热到100℃，水吸收的热量．
（3）要放出这些热量，电热水壶正常工作的时间．[不计热量损失，c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（4）当电压为198V时，电水壶的实际功率是多少．

Answer 1

分析 （1）已知电热水壶的额定功率和额定电压，由电功率公式的变形公式可以求出电热水壶的电阻；
（2）求出水的质量、水的比热容和水温的变化，利用热量公式求出水吸收的热量；
（3）求出电热水壶产生的热量，然后应用功率公式的变形公式求出电热水壶正常工作的时间．
（4）利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$即可求出电热水壶的实际功率．

解答 解：（1）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得电热水壶的电阻：R=$\frac{{{U}_{额}}^{2}}{{P}_{额}}$=$\frac{（{220V）}^{2}}{1000W}$=48.4Ω；
（2）水吸收的热量：Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×1kg×（100℃-20℃）=3.36×10⁵J；
（3））不计热量损失，电热水壶消耗的电能W=Q_放=Q_吸=3.36×10⁵J；
由P=$\frac{W}{t}$得电热水壶正常工作的时间：t=$\frac{W}{{P}_{额}}$=$\frac{3.36×1{0}^{5}J}{1000W}$=336s；
（4）若电热水壶实际工作电压为198V，
则电热水壶的实际功率P_实=$\frac{{U}_{实}^{2}}{R}$=$\frac{（198V）^{2}}{48.4Ω}$=810W．
答：（1）电热水壶的电阻为48.4Ω．
（2）将1kg水从20℃加热到100℃，水吸收的热量为3.36×10⁵J．
（3）要放出这些热量，电热水壶正常工作的时间为336s．
（4）当电压为198V时，电水壶的实际功率是810W．

点评 本题是一道电学与热学的综合应用题，与生活息息相关，使学生觉得学了物理有用，关键是公式及其变形式的灵活运用，要注意正常工作时的功率和额定功率相等．