Question

小明同學在學習電學知識后，觀察到他家電能表上標有“220V 10（20）A”字樣，同時他將家中主要用電器統計如下：（額定電壓均為220V）

（1）為了安全，這些用電器

 

（選填“能”或“不能”）同時長期使用．
（2）小明測得用電熱水壺將初溫為20℃、體積為1.7L的水燒開需要6min，計算該電熱水壺的效率是多少？（氣壓為1標準大氣壓下，電路電壓為220V）
（3）你猜想用電高峰期時燒水，該熱水器的效率會怎樣變化？理由是什么？

Answer 1

分析：家庭電路中各用電器是并聯的，并聯的用電器越多，總功率越大．此題中效率為水吸收的熱量與消耗的電能之比．損耗的熱量主要是向外散失的熱量．

解答：解：（1）由電能表的型號知，此電能表允許接的總功率為：P_總=UI=220V×10A=2200W
用電器都工作時的功率為：P′=164W+1800W+150W+1200W=3314W＞2200W
所以這些用電器不能同時長期使用．
故答案為：不能．
（2）電熱水壺消耗的電能為：Q_總=Pt=1800W×6×60s=6.48×10⁵J
水有效吸收的熱量為：Q_有用=c_水m_水（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×10³kg/m³×1.7×10^-3m³×（100℃-20℃）=5.712×10⁵J
η=

Q有用

Q總

=

5.712×105J

6.48×105J

=88%
答：該電熱水壺的效率為88%．
（3）在燒水時，用的時間越長，損失的熱量越多，電熱壺的效率越低．
答：用電高峰期時該熱水器的效率會變低．用電高峰期時電路兩端的電壓會變低，使電熱水器的實際功率變小，同樣燒開一壺水的時間變長，增加了熱水向空氣中的熱量損失，在有用熱量不變的前提下，損失的熱量越多，熱水器的效率越低．

點評：此題主要考查了電能表的使用，考查了有關熱量、電功、效率的計算問題．將所學知識與生活想聯系．