Question

圖甲是家庭常用的電熱壺及其銘牌．
（1）電熱壺外部能看到漂浮著紅色浮球的透明水位計(jì)，頂部開有通氣孔的水位計(jì)底部與電熱壺內(nèi)底相通，形成

 

，紅色浮球指示壺內(nèi)水量，其受到的浮力

 

（填“大于”、“等于”或“小于”）自身重力．圖乙顯示電熱壺?zé)�水的最大水量�?.7L，現(xiàn)裝水量為

 

L．圖丙顯示電熱壺?zé)�水的最小水量，�?dāng)電熱壺裝有最小水量時(shí)，壺內(nèi)的水

 

（填“會(huì)”或“不會(huì)”）浸沒(méi)電熱圈．
（2）圖丁是電熱壺通電用的三腳插頭和三孔插座，則A孔接

 

，B孔接

 

．
（3）電熱壺正常工作時(shí)的電流為多少安？電阻為多少歐？
（4）若電熱壺現(xiàn)裝水的初溫為20℃，電熱壺?zé)�水效率�?0%，通電正常工作4.2min，問(wèn)：
①電熱壺內(nèi)水的質(zhì)量是多少千克？
②水能不能被燒開？
[1L=10^-3m³，c_水=4.2×10³J/（kg?℃），大氣壓為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓]

Answer 1

分析：（1）①要求會(huì)判斷連通器的形狀特征：上端開口底部相連通；
     ②物體靜止時(shí)受平衡力，如果此時(shí)只受兩個(gè)力，這兩個(gè)力大小相等、方向相反；
     ③量筒或玻璃容器讀數(shù)時(shí)，視線要和凹液面底部相平；
（2）道三孔插座的接線方式是左零、右火、上接地；
（3）知用電器銘牌可以依據(jù)導(dǎo)出式：I=

P

U

和R=

U2

P

求電流和電阻；
（4）①依據(jù)m=ρV計(jì)算質(zhì)量；
     ②依據(jù)電功率的定義式p=

W

t

，推導(dǎo)出W=Pt，算出消耗的電能，再乘以效率，就是水吸收的熱量，
再根據(jù)物體吸熱公式：Q_吸=cm△t．推導(dǎo)出△t=

Q吸

cm

，算出水升高的溫度，再加上水的初溫，如果能達(dá)到100℃就能燒開，達(dá)不到100℃就不能燒開．

解答：解：
（1）電熱水壺的水位計(jì)的本質(zhì)是一個(gè)小容器，其頂部有通氣孔，底部與壺內(nèi)的水直接連接，符合連通器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，因此水位計(jì)中水位與壺內(nèi)的水位是一致的；
紅色浮球是漂浮在液面上的物體，所受浮力和重力二力平衡，因此大小相等；
水位計(jì)內(nèi)液面和量筒內(nèi)液面一樣，呈凹形，讀數(shù)時(shí)視線應(yīng)與凹液面底部相平，底部對(duì)應(yīng)1.5L，所以讀作1.5L；
當(dāng)壺內(nèi)水面達(dá)到最小水量時(shí)，說(shuō)明是安全的，水能夠浸沒(méi)電熱圈．
故答案為：連通器；等于；1.5；會(huì)．

（2）安全用電要求三孔插座的接法是：右火、左零、上地．A是上邊的孔，接地線，B是右邊的孔，接火線．
故答案為：地線；火線．

（3）用電器的銘牌常標(biāo)有額定電壓和額定功率，根據(jù)這兩個(gè)條件可以用導(dǎo)出式I=

P

U

和R=

U2

P

求出電流和電阻．
故解題過(guò)程為：
解：根據(jù)P=UI得：
I=

P

U

=

1100W

220V

=5A；
根據(jù)P=UI，I=

U

R

得：
P=

U2

R

，
R=

U2

P

=

(220V)2

1100W

=44Ω．
答：電熱壺正常工作時(shí)的電流為5A．電阻為44Ω．

（4）因?yàn)橐阎獕貎?nèi)水的體積為1.5L，又知道水的密度是1.0×10³kg/m³，根據(jù)密度的公式導(dǎo)出m=ρV算出質(zhì)量．
故解題過(guò)程為：
解：
①1.5L=1.5×10^-3m³．
根據(jù)ρ=

m

V

得：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×1.5×10^-3m³=1.5kg；
②4.2min=4.2×60s=252s．
根據(jù)p=

W

t

得：
消耗的電能為：W=Pt=1100W×252s=277200J，
水吸收的熱為：Q_吸=ηW=90%×277200J=249480J，
根據(jù)Q_吸=cm△t得：
水升高的溫度為：△t=

Q吸

cm

=

249480J

4.2×103J/(kg?℃)×1.5kg

=39.6℃，
因?yàn)?t=t₀+△t=20℃+39.6℃=59.6℃＜100℃，
所水不能被燒開．
答：水不能被燒開．

點(diǎn)評(píng)：通過(guò)本題要求掌握的基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)有連通器的構(gòu)造特點(diǎn)、二力平衡的條件、三孔插座的接線規(guī)則、量筒的讀數(shù)規(guī)則；
本題涉及電學(xué)計(jì)算、密度計(jì)算、熱學(xué)計(jì)算等，要求有必要的文字說(shuō)明、必要的原始公式，帶單位代入數(shù)據(jù)，格式清晰．