Question

額定電壓	220V
額定電功率	840W
頻率	50Hz
容量	4L
瓶重	2KG

小明家有一電水壺，鉻牌如表所求，現(xiàn)在他在壺中裝上3L 20℃的水，求：
（1）壺中所裝水的質(zhì)量是多少？
（2）在額定電壓下燒開這些水需要多少分鐘？（假設(shè)在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下無熱的損失）
（3）若在用電高峰期，電熱水壺的實(shí)際電壓為額定電壓的90%，則些時(shí)該水壺的實(shí)際電功率是多少？

Answer 1

分析：由公式m=ρV計(jì)算出水的質(zhì)量；由熱量公式Q=cm△t計(jì)算吸收的熱量，在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下無熱的損失，所以電流做的功等于水吸收的熱量，根據(jù)W=Pt求出燒水時(shí)間；根據(jù)銘牌利用R=

U2

P

求出電水壺的電阻，再求出用電高峰時(shí)的實(shí)際功率．

解答：解：（1）水的質(zhì)量：
m=ρV=1g/cm³×3000cm³=3000g=3kg；
（2）水吸收的熱量：
Q=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×3kg×80℃=1008000J；
因無熱的損失，
所以W=Q，
額定電壓下燒開這些水需要的時(shí)間：
t=

W

P

=

Q

P

=

1008000J

840W

=1200s=20min；
（3）用電高峰期時(shí)，電熱水壺的實(shí)際電壓為U_實(shí)=0.9U_額，
電熱水壺的電阻為：R=

U 2 額

P額

電熱水壺的實(shí)際功率：
P_實(shí)=

U 2 實(shí)

R

=（

U實(shí)

U額

）²×P_額=（0.9）²×840W=680.4W．
答：（1）壺中所裝水的質(zhì)量是3kg；
（2）在額定電壓下燒開這些水需要20min；
（3）則此時(shí)該水壺的實(shí)際電功率是680.4W．

點(diǎn)評(píng)：本題是一道電學(xué)與熱學(xué)的綜合應(yīng)用題，與生活相連，使學(xué)生覺得學(xué)了物理有用，注意計(jì)算時(shí)的單位變換要正確．