Question

圖甲是家庭常用的電熱壺及其銘牌．
（1）電熱壺外部能看到漂浮著紅色浮球的透明水位計，頂部開有通氣孔的水位計底部與電熱壺內底相通，形成

連通器

，紅色浮球指示壺內水量，其受到的浮力

等于

（填“大于”、“等于”或“小于”）自身重力．圖乙顯示電熱壺燒水的最大水量為1.7L，現(xiàn)裝水量為

1.5

L．
（2）若電熱壺現(xiàn)裝水的初溫為20℃，電熱壺燒水效率為90%，通電正常工作4.2min，問：①電熱壺內水的質量是多少千克？②水能不能被燒開？
[1L=10^-3 m³ c_水=4.2×10³J/（kg?℃）   大氣壓為1標準大氣壓]．

Answer 1

分析：（1）①要求會判斷連通器的形狀特征：上端開口底部相連通；②物體靜止時受平衡力，如果此時只受兩個力，這兩個力大小相等、方向相反；③量筒或玻璃容器讀數(shù)時，視線要和凹液面底部相平；
（2）①由密度公式的變形公式可以求出水的質量；②由W=Pt求出電熱壺消耗的電能，再乘以效率，求出水吸收的熱量，
由吸熱公式Q_吸=cm△t的變形公式可以求出水升高的溫度，水的初溫與升高的溫度之和是水的末溫，如果水的末溫能達到100℃就能燒開，達不到100℃就不能燒開．

解答：解：（1）電熱水壺的水位計的本質是一個小容器，其頂部有通氣孔，底部與壺內的水直接連接，
符合連通器的結構特點，因此水位計中水位與壺內的水位是一致的；紅色浮球是漂浮在液面上的物體，
所受浮力和重力二力平衡，因此大小相等；水位計內液面和量筒內液面一樣，呈凹形，
讀數(shù)時視線應與凹液面底部相平，底部對應1.5L，所以讀作1.5L；
（2）①1.5L=1.5×10^-3m³，
∵ρ=

m

V

，
∴m=ρV=1.0×10³kg/m³×1.5×10^-3m³=1.5kg；
②4.2min=4.2×60s=252s．
∵P=

W

t

，
∴消耗的電能為：W=Pt=1100W×252s=277200J，
水吸收的熱為：Q_吸=ηW=90%×277200J=249480J，
∵Q_吸=cm△t，
∴水升高的溫度為：△t=

Q吸

cm

=

249480J

4.2×103J/(kg?℃)×1.5kg

=39.6℃，
水的末溫t=t₀+△t=20℃+39.6℃=59.6℃＜100℃，所水不能被燒開．
故答案為：（1）連通器；等于；1.5；
（2）①電熱壺內水的質量是1.5千克；②水不能被燒開．

點評：通過本題要求掌握的基礎知識點有連通器的構造特點、二力平衡的條件、量筒的讀數(shù)規(guī)則；
本題涉及電學計算、密度計算、熱學計算等，要求有必要的文字說明、必要的原始公式，帶單位代入數(shù)據(jù)，格式清晰．