Question

（2010?清河區(qū)模擬）電熱水壺是生活中常用的加熱水的裝置，使用電熱水壺時(shí)應(yīng)當(dāng)把水壺與家庭電路相連（如圖所示）．

某同學(xué)家電熱水壺的說(shuō)明書(shū)上有如下信息：

型號(hào)	額定電壓	頻率	額定功率	加熱方式	壺體容積	外型
TS-600	220V	50Hz	600W	電發(fā)熱管	800mL	170×170×195

請(qǐng)你解決下列問(wèn)題：
（1）如圖是模擬家庭照明電路的部分電路圖，請(qǐng)你根據(jù)圖中已知的信息，在火線的方框前打“√”，并將電路連接完整．

（2）求電熱水壺正常工作時(shí)的電流是多少？
（3）壺中裝滿20℃的水，要將這壺水燒開(kāi)，水需要吸收多少熱量？（設(shè)外界為1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）
（4）月底交電費(fèi)時(shí)，該同學(xué)的媽媽總是懷疑自己家的電能表不準(zhǔn)確．這位同學(xué)利用家里的電熱水壺、秒表即可對(duì)電能表進(jìn)行大致的校驗(yàn)．已知該同學(xué)家電能表上標(biāo)有3000R/kW?h字樣，請(qǐng)你寫(xiě)出一份完整的校驗(yàn)方案．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)火線過(guò)開(kāi)關(guān)再入燈泡，和三孔插座的上孔接地線，判斷火線、零線、地線．
火線過(guò)開(kāi)關(guān)，再入燈泡，零線直接進(jìn)燈泡．
三孔插座的接法：上孔接地線，左孔接零線，右孔接火線．
（2）知道額定電壓和額定功率，求電熱水壺的額定電流．
（3）知道水的體積，求出水的質(zhì)量．
知道水的初溫、末溫、質(zhì)量、比熱，求出水吸收的熱量．
（4）讓電熱水壺單獨(dú)工作，記錄在t時(shí)間內(nèi)，電能表轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)n，根據(jù)圈數(shù)求出消耗的電能W₁，
根據(jù)電熱水壺的額定功率，工作時(shí)間，求出電熱水壺消耗的電能W₂，
比較W₁和W₂即可判斷．

解答：解：（1）火線過(guò)開(kāi)關(guān)再入燈泡，可以判斷最上端的導(dǎo)線是火線，三孔插座的上孔接地線，可以判斷下端的導(dǎo)線是地線，所以中間的導(dǎo)線是零線．
開(kāi)關(guān)控制燈泡時(shí)，火線首先過(guò)開(kāi)關(guān)，然后進(jìn)入燈泡，零線直接進(jìn)入燈泡．
三孔插座的上孔接地線，左孔接零線，右孔接火線．
故答案為：

（2）額定電壓是220V，額定功率是600W，
電熱水壺的正常工作時(shí)的電流：I=

P

U

=

600W

220V

=2.73A．
答：電熱水壺的正常工作時(shí)的電流2.73A．
（3）1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100℃，
水的質(zhì)量：m=ρV=1.0g/cm³×800cm³=800g=0.8kg．
燒開(kāi)水時(shí)，水吸收的熱量：Q=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×0.8kg×（100℃-20℃）=2.688×10⁵J．
答：水吸收的熱量2.688×10⁵J．
（4）方案：
A、在該同學(xué)家庭電路中，僅讓電熱水壺工作．
B、用秒表記錄下電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)n圈所用的時(shí)間t．
C、根據(jù)測(cè)得數(shù)據(jù)計(jì)算，電熱水壺消耗的電能W₁=

n

3000

kW?h．
D、再根據(jù)電熱水壺的額定功率計(jì)算出在t時(shí)間內(nèi)電熱水壺消耗的電能W₂=Pt．
E、比較W₁和W₂即可判斷．

點(diǎn)評(píng)：電熱水壺是常用的家用電器，其中包含了額定電壓、額定功率、額定電流、比熱、熱量計(jì)算等等，體現(xiàn)了物理和生活的密切關(guān)系．
檢測(cè)電能表是否有問(wèn)題，可以通過(guò)比較消耗的電能，或比較轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)，或比較功率，答案不唯一．