Question

某電水壺的銘牌信息如圖所示，電水壺在標準大氣壓下工作．【c_水=4.2×10³J（kg?℃）】
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電水壺正常工作時，它的電阻是多少？
②將水燒開，水最少需要吸收的熱量是多少？
③電水壺燒水過程中的熱效率是多少？

Answer 1

分析：（1）由電水壺的銘牌可知，額定電壓220V，額定功率2000W，根據R=

U2

P

可求出電阻；
（2）由電水壺的銘牌可知，水的質量為2kg，又知初溫為20℃，末溫為100℃，可直接利用熱量計算公式Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；
（3）已知電水壺的功率2000W，工作時間7min，根據W=Pt可求出消耗的電能，然后根據η=

Q吸

W

可求出電水壺燒水過程中的熱效率．

解答：解：（1）電水壺正常工作時的電阻是：
R=

U2

P

=

(220V)2

2000W

=24.2Ω；
（2）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J（kg?℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J；
（3）將水燒開消耗的電能：
W=Pt=2000W×7×60S=8.4×10⁵J，
電水壺燒水過程中的熱效率：
η=

Q吸

W

=

6.72×105J

8.4×105J

=80%．
答：①電水壺正常工作時，它的電阻是24.2Ω；
②將水燒開，水最少需要吸收的熱量是6.72×10⁵J；
③電水壺燒水過程中的熱效率是80%．

點評：本題是一道電學與熱學的綜合應用題．考查了熱量和電功的計算，與生活相連，使學生覺得學了物理有用，注意用公式W=Pt計算時的單位要配套．