Question

（2012?高安市一模）小明家要購(gòu)買(mǎi)一臺(tái)即熱式電熱水器（俗稱(chēng)“過(guò)水熱”），替換原來(lái)的箱式電熱水器，它能使水溫在數(shù)秒內(nèi)就達(dá)到適宜溫度．
（1）此熱水器與其它用電器是怎樣連接的？請(qǐng)說(shuō)明你判斷的依據(jù)．
（2）這種“過(guò)水熱”的銘牌上注明：“220V、6000W”．當(dāng)它正常工作時(shí)，通過(guò)它的電流是多少？
（3）南昌市生活用電的電費(fèi)為0.6元/kW?h，如果他使用這種“過(guò)水熱”洗澡，每次累計(jì)通電時(shí)間是10分鐘．請(qǐng)你計(jì)算一下，他每次洗澡要花多少元？
（4）如果他每次洗澡水溫是從15℃升高到45℃，那么說(shuō)明他洗一次澡，最少用去多少㎏的水？（不計(jì)熱損失，結(jié)果保留整數(shù)）

Answer 1

分析：（1）家庭電路中的用電器應(yīng)相互不影響，故應(yīng)用并聯(lián)連接．
（2）根據(jù)“過(guò)水熱”的銘牌，可知道其額定電壓和額定功率，可利用公式I=

P

U

求出當(dāng)它正常工作時(shí)通過(guò)它的電流．
（3）知道“過(guò)水熱”的電功率和工作時(shí)間，可利用公式W=Pt計(jì)算出消耗的電能，又知道電費(fèi)的價(jià)格，從而可以計(jì)算出他每次洗澡的花費(fèi)．
（4）不計(jì)熱損失，知道“過(guò)水熱”消耗的電能，也就是水吸收的熱量，知道水的比熱容和溫度變化，可利用公式m=

Q吸

c△t

計(jì)算出水的質(zhì)量．

解答：解：（1）為了與其它用電器相互不影響，熱水器與其它用電器應(yīng)并聯(lián)連接．
（2）∵熱水器正常工作，
U_額=220V，P_額=6000W，
∴，正常工作時(shí)，通過(guò)它的電流為：I=

P額

U額

=

6000W

220V

≈27.3A．
（3）∵“過(guò)水熱”是純電阻，而P_額=6000W=6kW，t=10min=

1

6

h，
∴Q=W=Pt=6kW×

1

6

h=1kW?h，
每次用電費(fèi)用0.6元/kW?h×1kW?h=0.6元．
（4）∵不計(jì)熱損失，
∴水吸收的熱量為：Q_吸=Q=1kW?h=3.6×10⁶J，
又∵△t=t-t₀=45℃-15℃=30℃，c=4.2×10³J/（kg?℃），
∴水的質(zhì)量為：m=

Q吸

c△t

=

3.6×106J

4.2×103J/(kg?℃) ×30℃

≈29kg．
答：（1）此熱水器與其它用電器是并聯(lián)的；為了與其它用電器相互不影響，熱水器與其它用電器應(yīng)并聯(lián)連接．
（2）當(dāng)它正常工作時(shí)，通過(guò)它的電流是27.3A．
（3）他每次洗澡要花0.6元．
（4）那么說(shuō)明他洗一次澡，最少用去29kg的水．

點(diǎn)評(píng)：本題是一道電學(xué)與熱學(xué)的綜合應(yīng)用題，綜合考查了熱量的計(jì)算、電功率的計(jì)算，以及對(duì)公式和公式變形的理解和應(yīng)用，與我們的生活息息相關(guān)，靈活選用公式是解題關(guān)鍵．