Question

隨著生活水平的提高，很多家庭都使用了電熱水器（如圖甲所示）．下表是某品牌家用電熱水器的主要參數(shù)．

安裝方式	加熱方式	產(chǎn)品容量	內(nèi)膽材質(zhì)	水溫調(diào)節(jié)	額定功率	電源性能	產(chǎn)品質(zhì)量
掛式	金圭特護(hù)加熱棒	60L	金圭特護(hù)內(nèi)膽	（35～75）±5℃	3000W	220V/50Hz	24kg

（1）求該熱水器正常工作時的電流；從安全方面考慮，電熱水器的插座應(yīng)選用圖乙還是圖丙？
（2）求裝滿水的該熱水器正常工作時，水溫升高50℃所用的時間．不計熱量損失．[ρ_水=1.0×10³Kg/m³，c_水=4.2×10³J/（Kg?℃）]．

Answer 1

分析：（1）在參數(shù)表中找出電熱水器的額定功率和工作電壓，根據(jù)I=

P

U

求出熱水器的工作電流；電熱水器帶有金屬外殼，要使用三孔插座；
（2）先根據(jù)m=ρV求出熱水器裝滿水時水的質(zhì)量；接著根據(jù)Q_吸=cm△t求出水溫升高50℃所吸收的熱量，不計熱量損失，水吸收的熱量就等于熱水器消耗的電能；最后根據(jù)t=

W

P

求出加熱的時間．

解答：解：（1）由P=UI得I=

P

U

，熱水器的工作電流I=

P

U

=

3000W

220V

≈13.6A；因為熱水器有金屬外殼，為了防止觸電應(yīng)選用乙種插座；
（2）60L水的質(zhì)量：m=ρV=1.0×10³Kg/m³×60×10^-3m³=60Kg；
水溫升高50℃所吸收的熱量：Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（Kg?℃）×60Kg×50℃=1.26×10⁷J；
不計熱量損失，消耗的電能等于水吸收的熱量；
由W=Pt可知：t=

W

P

，水溫升高50℃所用的時間t=

W

P

=

1.26×107J

3000W

=4.2×10³s．
答：（1）熱水器正常工作時的電流是13.6A；電熱水器應(yīng)使用插座乙；
（2）裝滿水的該熱水器正常工作時，水溫升高50℃所用的時間4.2×10³s．

點(diǎn)評：此題考查的知識點(diǎn)比較多，有：電功率的計算、三孔插座、吸收熱量的有關(guān)計算，是一道綜合題；
此題的難點(diǎn)是第二問，我們要能夠找出隱含的條件：水吸收的熱量等于熱水器消耗的電能．