Question

1．如圖所示是小明家的電熱水壺銘牌，他用該電熱水壺在一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下將一滿壺水從20℃加熱到沸騰．

（1）若電熱水壺正常工作，且產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，需要加熱336s；
（2）若電熱水壺實(shí)際加熱時(shí)間大于上述計(jì)算的加熱時(shí)間，寫出兩種可能的原因：電熱水壺產(chǎn)生的熱量沒有全部被水吸收；電熱水壺實(shí)際工作電壓小于額定電壓．
（3）將如圖2所示電熱水壺的3條接線按照安全用電的原則對(duì)應(yīng)連接到插頭上．

Answer 1

分析 （1）一滿壺水中水的體積和容積相等，根據(jù)m=ρV求出水的質(zhì)量，1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100℃，根據(jù)Q_吸=cm（t-t₀）求出燒開水時(shí)水吸收的熱量，電水壺產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，再根據(jù)t=$\frac{W}{P}$求出加熱時(shí)間；
（2）（1）中條件是產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，若實(shí)際加熱時(shí)間長(zhǎng)，原因可能是有熱損失，電熱水器消耗的電能不能被水全部吸收；也可能是電熱水器的實(shí)際電壓低于額定電壓，使實(shí)際功率低于額定功率；
（3）對(duì)于三線插頭和三孔插座的連接，帶保險(xiǎn)絲的線應(yīng)與火線連接，才能起到保護(hù)作用，另一條與零線連接，才能形成通路，地線應(yīng)與電水壺的金屬外殼連接．

解答 解：（1）一滿壺水中水的體積：
V=1.5L=1.5dm³=1.5×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水的質(zhì)量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×1.5×10^-3m³=1.5kg，
在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100℃，則水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×1.5kg×（100℃-20℃）
=5.04×10⁵J，
因電水壺產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，
所以，消耗的電能：
W=Q_吸=5.04×10⁵J，
由P=$\frac{W}{t}$可得，加熱時(shí)間：
t′=$\frac{W}{P}$=$\frac{5.04×1{0}^{5}J}{1500W}$=336s；
（2）電熱水壺實(shí)際加熱時(shí)間大于上述計(jì)算的加熱時(shí)間，原因可能是：
①電熱水壺產(chǎn)生的熱量沒有全部被水吸收；
②電熱水壺實(shí)際工作電壓小于額定電壓；
（3）如圖所示，帶保險(xiǎn)絲的一端與火線連接，中間一條與零線連接，接電水壺外殼的一條與地線連接，如下圖所示：

故答案為：
（1）336；
（2）①電熱水壺產(chǎn)生的熱量沒有全部被水吸收；②電熱水壺實(shí)際工作電壓小于額定電壓；
（3）如上圖所示．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了密度公式、吸熱公式、電功公式的應(yīng)用以及安全用電的常識(shí)等，涉及到的知識(shí)點(diǎn)較多，綜合性強(qiáng)，有一定的難度．