Question

（2006?濟南）利民電器廠生產的兩種不同型號的電熱水壺的銘牌如圖所示．

小軍同學對這兩種電熱水壺的使用進行了實測，測量結果如表．

型  號	實際電壓U/V	水的質量m/kg	水的初溫t0/℃	水的末溫t/℃	加熱時間t時/min
LMZ-3-1100	220	3	20	100	22
LMZ-3-1500	220	3	20	100	14

請你根據以上信息進行計算與分析：
（1）LMZ-3-1100型電熱水壺的額定電流多大？用它把3kg、20℃的水燒開，水吸收了多少熱量？[水的比熱容c_水=4.2×10³J/（kg?℃）]
（2）LMZ-3-1500型電熱水壺燒水的效率是多少？
（3）這兩種電熱水壺燒水時的效率是否相同？為什么？
（4）請你從與物理學相關的角度給選購電熱水壺的用戶提出兩點建議，并說明理由．

Answer 1

分析：（1）已知LMZ-3-1100型電熱水壺的額定功率和額定電壓，根據公式I=

P

U

可求電熱水壺的額定電流；已知水的質量、初溫和末溫，根據公式Q_吸=cm△t可求吸收的熱量．
（2）由測量結果可以知道LMZ-3-1500型電熱水壺把3kg、20℃的水燒開用的時間，利用W=Pt求消耗的電能，由（1）知道把3kg、20℃的水燒開水吸收的熱量，利用效率公式求LMZ-3-1500型電熱水壺燒水的效率；
（3）由測量結果可以知道LMZ-3-1100型電熱水壺把3kg、20℃的水燒開用的時間，利用W=Pt求消耗的電能，利用效率公式比較兩者的效率大小；
（4）根據用電安全常識和生活安全常識提出一條合理建議．

解答：解：（1）由P=UI可得，電熱水壺的額定電流：
I=

P

U

=

1100W

220V

=5A，
水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×3kg×（100℃-20℃）=1.008×10⁶J．
（2）LMZ-3-1500型電熱水壺把3kg、20℃的水燒開，用的時間為：
t=14min=

14

60

h，
消耗的電能：
W=Pt=1.5kW×

14

60

h=0.35kW?h=1.26×10⁶J，
由（1）知道把3kg、20℃的水燒開，水吸收的熱量為1.008×10⁶J，
η=

Q吸

W

×100%=

1.008×106J

1.26×106J

×100%=80%；
（3）LMZ-3-1100型電熱水壺把3kg、20℃的水燒開，用的時間為：
t=22min=1320s，
消耗的電能：
W′=Pt=1100W×1320s=1.452×10⁶J，
∵W′＞W，η=

Q吸

W

×100%，Q_吸相同，
∴η′＜η，即LMZ-3-1500型電熱水壺燒水的效率高；
（4）從安全用電的角度，選用額定功率小的電熱水壺，由P=UI可知，額定電壓一定，額定功率小的電流小，可以保證線路安全；
電熱水壺是金屬外殼，是三腳插頭，使用時要用三孔插座，嚴防觸電事故發生．
答：（1）LMZ-3-1100型電熱水壺的額定電流5A；水吸收了1.008×10⁶J的熱量；
（2）LMZ-3-1500型電熱水壺燒水的效率是80%；
（3）這兩種電熱水壺燒水時的效率不相同，因為同樣把3kg、20℃的水燒開，LMZ-3-1100型電熱壺消耗的電能多；
（4）從安全用電的角度，選用額定功率小的電熱水壺，使用時要用三孔插座，嚴防觸電事故發生．

點評：本題考查物理知識在生活中的應用，在生活中要做有心人，將身邊的用品所用到的物理知識要多做分析．