Question

16．如圖所示是肖曉家中的某微電腦電熱水壺（電熱絲電阻不變），它具有溫度可控、自動(dòng)抽水等優(yōu)點(diǎn)，肖曉在研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)中，對(duì)該電熱水壺的實(shí)際加熱功率進(jìn)行了研究，如表所示為記錄的相關(guān)內(nèi)容．

主要器材	微電腦電熱水壺	電能表
相關(guān)資料	額定電壓：220V 頻    率：50Hz 加熱功率：1210W 容    量：1L	220V   10（20）A 50Hz   3000imp/kW•h
活動(dòng)記錄	①在電熱水壺中裝滿礦泉水，測(cè)得水溫為20℃ ②關(guān)閉家中其它用電器，只讓該電熱水壺接入電路，讓其單獨(dú)工作． ③測(cè)得電能表上的指示燈1min中閃爍了50imp

請(qǐng)回答：
（1）從安全用電的角度分析，該電熱水壺應(yīng)選用三線插頭（選填“二線插頭”或“三線插頭”）
（2）電熱水壺正常工作時(shí)的電阻是多少？
（3）不考慮熱損失，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，將初溫是20℃的水裝滿該電熱水壺，加熱至沸騰，消耗的電能是多少？
（4）該電熱水壺的實(shí)際加熱功率是多少？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)用電安全常識(shí)和生活安全常識(shí)來(lái)判斷；
（2）根據(jù)公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出電阻；
（3）根據(jù)密度公式求出水的質(zhì)量，根據(jù)Q=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；
（4）根據(jù)電能表轉(zhuǎn)數(shù)求出消耗的電能，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出實(shí)際功率．

解答 解：（1）電熱水壺的外殼是金屬做的，金屬外殼必須接地，所以要用三線插頭，當(dāng)金屬外殼漏電時(shí)，電流會(huì)通過(guò)地線導(dǎo)入大地，以防觸電事故的發(fā)生；
（2）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，電熱水壺正常工作時(shí)的電阻為：
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（220V）^{2}}{1210W}$=40Ω；
（3）由ρ=$\frac{m}{V}$可得水的質(zhì)量：
m=ρV=1×10³kg/m³×1×10^-3m³=1kg；
水吸收的熱量為：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×1kg×（100℃-20℃）=3.36×10⁵J；
不考慮熱損失，則電熱水壺消耗的電能：W′=Q_吸=3.36×10⁵J；
（4）電能表上的指示燈1min中閃爍了50imp，
則實(shí)際消耗的電能為：W=$\frac{50}{3000}kW•h$；
實(shí)際功率為：
P_實(shí)=$\frac{W}{t}$=$\frac{\frac{50}{3000}kW•h}{\frac{1}{60}h}$=1kW=1000W．
答：（1）三線插頭；
（2）電熱水壺正常工作時(shí)的電阻是為40Ω；
（3）不考慮熱損失，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，將初溫是20℃的水裝滿該電熱水壺，加熱至沸騰，消耗的電能是3.36×10⁵J；
（4）該電熱水壺的實(shí)際加熱功率是1000W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了安全用電的注意事項(xiàng)、電功率公式、熱量公式理解和掌握，雖具有一定的綜合性，但難度不大，知道安全用電原則、熟練相關(guān)公式及變形公式即可正確解題．