Question

6．如圖是某型號(hào)電熱水壺的銘牌．
（1）如果壺中裝滿溫度為50℃的水，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下將水燒開水吸收的熱量8.4×10⁵ J．（c_水=4.2×10³J/（kg•℃）
（2）如果電路中只有電熱水壺工作，標(biāo)有“3000r/kW•h”的電能表的鋁盤在10min內(nèi)轉(zhuǎn)了500轉(zhuǎn)．則該電熱壺消耗的實(shí)際功率是1000W，電熱壺兩端的實(shí)際電壓是200V．
（3）電熱水壺采用三腳插頭的原因是使金屬外殼與大地相連通，這樣若金屬外殼的用電器外殼萬(wàn)一帶電，電流會(huì)通過地線導(dǎo)入大地，防止造成觸電事故的發(fā)生．

Answer 1

分析 （1）知道水的體積可求得水的質(zhì)量，又知道水的初溫和末溫（標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100℃），利用吸熱公式求出水吸收的熱量；
（2）本題首先要清楚“300r/kW•h”的物理意義：當(dāng)用電器消耗1千瓦時(shí)的電能，電能表的水平轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過300轉(zhuǎn)，1度=3.6×10⁶焦，即1kW•h=3.6×10⁶J，再根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出實(shí)際功率；根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出電水壺的電阻，再根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出電水壺的實(shí)際電壓；

解答 解：（1）水的體積V=4L=4×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，
水的質(zhì)量：m=ρV=1×10³kg/m³×4×10^-3m³=4kg，
將水燒開水吸收的熱量：
Q=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×4kg×（100℃-50℃）=8.4×10⁵ J；
（2）電熱壺消耗的電能：W=$\frac{1}{3000}$kW•h×500=$\frac{1}{6}$kW•h，
電熱壺的實(shí)際功率：P_實(shí)=$\frac{W}{t}$=$\frac{\frac{1}{6}kW•h}{\frac{1}{6}h}$=1kW=1000W；
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，可得：
電熱水壺的電阻：
R=$\frac{{U}_{額}^{2}}{{P}_{額}}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{1210W}$=40Ω，
電水壺的實(shí)際電壓：
U_實(shí)=$\sqrt{{P}_{實(shí)}R}$=$\sqrt{1000W×40Ω}$=200V；
（3）電熱水壺采用三腳插頭的原因：如果用電器外殼和電源火線之間絕緣層損壞，使外殼帶電，電流就會(huì)通過插頭流入大地，不致對(duì)人體造成傷害．
故答案為：（1）8.4×10⁵ ；（2）1000；200；（3）使金屬外殼與大地相連通，這樣若金屬外殼的用電器外殼萬(wàn)一帶電，電流會(huì)通過地線導(dǎo)入大地，防止造成觸電事故的發(fā)生．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了熱量的綜合計(jì)算，涉及到吸熱公式和效率公式的應(yīng)用，還考查的是學(xué)生對(duì)質(zhì)量、熱量、電功率計(jì)算公式的理解和掌握，注意變形公式的熟練運(yùn)用．