Question

（2003?杭州）（2003年杭州市）如图甲所示为现在家庭、宾馆常用的无线电水壶（一种在倒水时导线脱离，用电加热的方便水壶），图乙是该电水壶的铭牌．
某同学用这种电水壶烧开水，他将水放至最大水量，测得水的温度是18℃，通电5min50s，水烧开（在一标准大气压下）．试通过计算，回答下面的问题：

无线电水壶

型号：91440

电压：220V    频率：50Hz

功率：1280W    最大水量：1kg

（1）算一算此电水壶正常工作时的电流．
（2）该电水壶电热丝的电阻多大？
（3）现测得电源电压为210V，算一算此电水壶工作的效率．
（4）为了测定该无线电水壶的功率，你应准备哪些实验器材？

Answer 1

分析：（1）电热水壶正常工作时的功率和额定功率相等，根据P=UI求出正常工作时的电流；
（2）知道电热水壶正常工作时的功率和电压，根据P=

U2

R

求出其电阻；
（3）在一标准大气压下水的沸点是100℃，根据Q_吸=cm△t求出水吸收的热量，再根据W=UIt=

U2

R

t求出消耗的电能，利用η=

Q吸

W

×100%求出此时电水壶工作的效率；
（4）根据P=

W

t

可知，要测定该无线电水壶的功率，应测出消耗的电能W和通电时间t，而消耗的电能W由电能表测量，通电时间t由计时器测量．

解答：解：（1）电水壶正常工作时的功率为1280W，电压为220V，
根据P=UI可得，此电水壶正常工作时的电流：
I=

P

U

=

1280W

220V

≈5.8A；
（2）根据P=

U2

R

可得，电热水壶的电阻：
R=

U2

P

=

(220V)2

1280W

≈37.8Ω；
（3）在一标准大气压下水的沸点是100℃，则水烧开时吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×1kg×（100℃-18℃）=3.444×10⁵J，
此时电水壶的加热时间：
t=5min50s=5×60s×50s=350s，
消耗的电能：
W=U′I′t=

(U′)2

R

t=

(U′)2

U2 P

t=

(210V)2

(220V)2 1280W

×350s≈408198.4J，
此时电水壶工作的效率：
η=

Q吸

W

×100%=

3.444×105J

408198.4J

×100%≈84.4%；
（4）根据P=

W

t

知，要想测定该电水壶的功率，应测出其消耗的电能和通电时间，故所需实验器材：计时器、电能表．
答：（1）电水壶正常工作时的电流约为5.8A；
（2）该电水壶电热丝的电阻约为37.8Ω；
（3）现测得电源电压为210V，此电水壶工作的效率约为84.4%；
（4）为了测定该无线电水壶的功率，应准备的器材有计时器、电能表．

点评：本题考查了电功与热量的综合计算，涉及到电功率公式和吸热公式、电功公式、效率公式的灵活应用，关键是从表格中得出有用的信息和知道用电器正常工作时的功率与额定功率相等．