Question

隨著生活水平的提高家用電器逐漸普及，電熱壺（如圖）已進(jìn)入千家萬戶，為什么家庭使用電熱壺的數(shù)量會(huì)越來越多呢？帶著這個(gè)問題，楚州外國語課外興趣小組利用五一節(jié)假日進(jìn)行了家庭調(diào)查，以下是兩位同學(xué)的調(diào)查結(jié)果．
表1小明同學(xué)對家庭開水需求情況調(diào)查表（調(diào)查日期2008年5月2日）
表2小紅同學(xué)對家庭開水需求情況調(diào)查表（調(diào)查日期：2008年5月2日）
（1）電熱壺正常工作電阻是多少？若接198V電壓，電熱壺實(shí)際功率是多少？你在計(jì)算過程中用到了什么近似？
（2）從理論上計(jì)算，小明家用電熱壺?zé)�開一壺水需多長時(shí)間（設(shè)水的初溫為20℃）？與實(shí)際有無差別，簡要說明原因．
（3）分析兩人調(diào)查結(jié)果，結(jié)合實(shí)際說明使用哪種方法燒水更好一些？
（4）電熱壺在設(shè)計(jì)構(gòu)造中運(yùn)用了許多物理知識．請你舉出兩點(diǎn)，并說明這樣設(shè)計(jì)的好處．（舉兩例）

Answer 1

分析：（1）電功率公式可求得內(nèi)阻，及198V時(shí)的實(shí)際功率，但計(jì)算時(shí)我們采用的是220V時(shí)的電阻，而電阻是隨溫度變化而變化的，故電阻采用了近似．
（2）由水的比熱可求出燒水所用的能量；
（3）從每壺水所用的價(jià)格上比較哪種方法更經(jīng)濟(jì)．
（4）電熱壺中應(yīng)用了很多物理知識，如水開了會(huì)響，水不會(huì)將壺蓋頂出，電源線接地等．

解答：解：（1）R=

U2

P

=

2202

1000

Ω=48.4Ω
P_實(shí)=

U 2 實(shí)

R

=

1982

48.4

W=810W
電阻不隨溫度變化
（2）Q=cm（t-t₀）=1.0×10³×3×10^-3×4.2×10³×（100-20）J=1.008×10⁶J
根據(jù)W=Pt得t=

w

p

=

1.008×106J

1000W

=1008s=16.8min＜17.5min．
原因：計(jì)算出的加熱時(shí)間t與調(diào)查所得時(shí)間有小的差異，是因?yàn)樵趯?shí)際使用電熱壺加熱時(shí)電能不可能全部轉(zhuǎn)化成水的內(nèi)能，電熱壺本身吸收一部分熱量、還有一部分熱散失到空氣中．
（3）用電燒開一壺水所用資金為0.50元/kw?h×1kW×

17.5

60

h=0.15元
用燃?xì)鉄�開一壺水所用資金為4.50元×0.04=0.18元
可見，用電熱壺?zé)�水比用燃�(xì)飧��?jīng)濟(jì)，同時(shí)也更環(huán)保、更清潔
（4）①電熱壺的蓋上開有小孔：當(dāng)水沸騰、蒸汽噴出時(shí)可緩解壺蓋的跳動(dòng)，防止水噴出壺外．
②選用三孔插頭：使電熱壺的外殼接地，防止壺身漏電時(shí)造成觸電事故．
（其它合理也給分）
答：（1）正常工作時(shí)的電阻為48.4Ω，實(shí)際功率為810W，在計(jì)算中認(rèn)為電阻是不變的，
（2）燒一壺水用時(shí)16.8min，
（3）用電燒水更經(jīng)濟(jì)，
（4）①電熱壺的蓋上開有小孔：當(dāng)水沸騰、蒸汽噴出時(shí)可緩解壺蓋的跳動(dòng)，防止水噴出壺外．
②選用三孔插頭：使電熱壺的外殼接地，防止壺身漏電時(shí)造成觸電事故．

點(diǎn)評：家用電器越來越多，其原因就是因?yàn)楸容^經(jīng)濟(jì)，如：電飯鍋、電磁爐、電餅鐺、微波爐等．中考中家用電器的使用也是一個(gè)熱點(diǎn)．故在生活中要注意積累相關(guān)知識．