Question

【題目】小鵬家的一個電水壺的銘牌信息如圖所示，簡化電路圖如圖所示，A為電熱絲。電水壺在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下工作。

(1)電水壺裝滿初溫為20℃的水時，在額定電壓下將水燒開用了7min.求：

①水吸收的熱量是多少_______?

②電水壺?zé)�水過程中的能量轉(zhuǎn)化效率是多少________?

(2)農(nóng)村電網(wǎng)改造前,用電高峰時電壓會下降10%.求：這時電水壺的實際功率P0_____(設(shè)電阻不隨溫度改變)

(3)為使電水壺的功率在用電高峰時仍能達(dá)到2000W,請你幫小鵬他們家的電水壺做一改進(jìn)：需要___(選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)一個電熱絲，計算該電熱絲的阻值是多大_____?

Answer 1

【答案】6.72×105J 80% 1620W 并聯(lián) 103Ω

【解析】

（1）根據(jù)得水吸收的熱量：

Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×105J，

在額定電壓下，工作7min消耗的電能：

W=Pt=2000W×7×60s=8.4×105J，

電水壺在燒水過程中的能量轉(zhuǎn)化效率：

；

（2）根據(jù)得，電熱絲的阻值：

，

根據(jù)題意得，用電高峰時的實際電壓：

，

電水壺的實際功率：

；

（3）根據(jù)知，要使電水壺的功率在用電高峰時仍能達(dá)到2000W，必須減小電熱絲的電阻，根據(jù)電阻并聯(lián)的特點知，應(yīng)并聯(lián)一個電熱絲；

并聯(lián)電阻的電功率：P2=P額-P0=2000W1620W=380W，

并聯(lián)電阻的阻值為：

。