Question

（2007?赤峰）小剛家安裝了一臺(tái)電熱水器，電熱水器的銘牌如表所示：
①請(qǐng)你觀察銘牌上數(shù)據(jù)，計(jì)算出兩個(gè)有關(guān)的物理量．
②當(dāng)熱水器裝滿水時(shí)，水溫由25℃加熱到40℃，用時(shí)45min．用這些數(shù)據(jù)及題目中給的信息，計(jì)算該電熱水器的工作效率．（水的比熱容c=4.2×10³J/（Kg?℃））

Answer 1

分析：（1）由銘牌可知電熱水箱正常工作時(shí)的電壓和功率以及水箱的容積，根據(jù)P=UI求出電流，利用歐姆定律求出電阻，根據(jù)密度公式求出水箱裝滿水時(shí)水的質(zhì)量；
（2）已知水溫度的變化、質(zhì)量和比熱容，根據(jù)Q=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量，利用W=Pt求出消耗的電能，利用效率公式求出該電熱水器的工作效率．

解答：解：①由銘牌可知，P=2.2kW=2200W，V=80L=0.08m³，
A、電熱水器正常工作時(shí)的電流：
I=

P

U

=

2200W

220V

=10A；
B、由ρ=

m

V

可得，水箱所裝水的質(zhì)量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×0.08m³=80kg；
C、根據(jù)歐姆定律可得，電熱水器電熱絲的電阻：
R=

U

I

=

220V

10A

=22Ω；
②水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×80kg×（40℃-25℃）=5.04×10⁶J，
熱水器消耗的電能：
W=Pt=2200W×45×60s=5.94×10⁶J，
熱水器效率：η=

Q吸

W

×100%=

5.04×106J

5.95×106J

×100%≈84.7%．
答：①電熱水器正常工作時(shí)的電流為10A，水箱最多裝水的質(zhì)量為80kg，電熱水器電熱絲的電阻為22Ω，三個(gè)中任意兩個(gè)均可；
②該電熱水器的工作效率約為84.7%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了電功和熱量的綜合計(jì)算，關(guān)鍵是用電器銘牌參數(shù)含義的理解與掌握．