Question

小明家現(xiàn)有用電器的總功率為2500W，這些用電器的額定電壓都是220V，安裝的電能表如圖所示，求：

額定電壓	220V
額定功率	1000W
容積	2L

（1）小明家新買了一個電熱水壺，其銘牌如右表所示，為保證電能表穩(wěn)定安全工作，通過計算回答小明家的新舊用電器是否可以全部同時使用？
（2）電熱水壺正常工作時，通過電熱絲的電流是多少？
（3）電熱水壺的效率為80%，用這水壺將初溫為20℃的滿壺水煮沸，要多長時間？[氣壓為1個標準大氣壓]．

Answer 1

分析：（1）由圖知電能表的額定電壓U=220V，它允許流過的最大電流I=30A，由P=UI可求出它的最大功率，然后與用電器的總功率比較，看能不能同時使用所用用電器．
（2）已知電熱水壺的額定電壓U，額定功率P，由P=UI可求出正常工作時的電流I．
（3）先由m=ρV求出水的質(zhì)量，再求把水煮沸水所吸收的熱量Q，最后由電熱水壺的效率及公式W=Pt，求出燒開水需要的時間．

解答：解：（1）由圖知，電能表的U=220V，允許通過的最大電流I=30A，則它的最大功率P=UI=220V×30A=6600W，小明家新舊用電器的總功率為2500W+1000W=3500W小于電能表的最大功率，所以小明家的新舊電器能同時使用．
（2）電熱水壺的額定功率P=1000W，額定電壓U=220V，則它正常工作時的電流I=

P

U

=

1000W

220V

≈4.55A．
（3）水的體積V=2L=2000ml，水的質(zhì)量m_水=ρV=1g/mL×2000ml=2000g=2kg，1標準大氣壓下沸水的溫度是100℃，把水從20℃煮沸，水所吸收的熱Q=c_水m_水△t=4.2×10³J/（kg?℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J，則電熱水壺做的功W=

Q

η

=

6.72×105J

80%

=8.4×10⁵J，由W=Pt知，把水燒開需要的時間t=

W

P

=

8.4×105J

1000W

=840s=14min．
答：（1）能同時使用．（2）通過電熱絲的電流是4.55A．（3）用這水壺將初溫為20℃的滿壺水煮沸，用時14min．

點評：解本題的關(guān)鍵：1、由圖看出電能表允許通過的最大電流為30A．
2、由壺的容積算出滿壺水的質(zhì)量，知道水的比熱容，然后由Q=mc△t計算．