Question

7．一家用電熱水器的名牌如圖所示：

根據(jù)各牌所提供的信息，解答下列問題：
（1）為安全起見，該電熱水器使用的插座應(yīng)先圖中的哪一個(gè)？
（2）該電熱水器正常工作時(shí)電熱絲的電阻多大？
（3）將該電熱水器裝滿水加熱，使水溫由15℃升高到65℃，水需要吸收多少熱量？

Answer 1

分析 （1）三孔插座中多出的一個(gè)孔是用來接地線的，三腳插頭中有一根導(dǎo)線要與用電器金屬外殼相連，目的就是為了防止觸電；
（2）電熱水器正常工作時(shí)的功率和額定功率相等，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出電熱絲的電阻；
（3）電熱水器加滿水時(shí)水的體積和自身的體積相等，根據(jù)m=ρV求出水的質(zhì)量，又知道水的比熱容和初溫、末溫，根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量．

解答 解：（1）為了安全用電，大功率家用電器的電源插座都用三孔插座，三腳插頭的接地腳應(yīng)與用電器的金屬外殼相連通，這樣若金屬外殼的用電器外殼萬一帶電，電流會(huì)通過地線導(dǎo)入大地，防止造成觸電事故的發(fā)生，故選乙；
（2）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，該電熱水器正常工作時(shí)電熱絲的電阻：
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{2000W}$=24.2Ω；
（3）將該電熱水器加滿水時(shí)，水的體積：
V=10L=10dm³=0.01m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的質(zhì)量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×0.01m³=10kg，
水吸收的熱量：
Q_水=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×10kg×（65℃-15℃）
=2.1×10⁶J；
答：（1）為安全起見，該電熱水器使用的插座應(yīng)先圖中的乙；
（2）該電熱水器正常工作時(shí)電熱絲的電阻為24.2Ω；
（3）將該電熱水器裝滿水加熱，使水溫由15℃升高到65℃，水需要吸收2.1×10⁶J熱量．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了插座的構(gòu)造和使用、電功率公式、密度公式、吸熱公式、電功公式的應(yīng)用，計(jì)算過程要注意單位的換算．