Question

小明的爸爸從國外帶回一只旅行電熱壺，表中是其譯成中文的說明書．

額定電壓	110V
額定功率	550W
容積	1L

（1）小明說這個(gè)壺在中國家庭電路中不能直接使用，請(qǐng)你解釋其原因

 

．
（2）小明說可以將此壺與一只電阻串聯(lián)后使用，請(qǐng)你幫他計(jì)算出該電阻的阻值是多少？
（3）此壺正常工作時(shí)，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，將一壺20℃的水燒開至少需要多長時(shí)間？（不計(jì)熱損失）

Answer 1

分析：（1）家用電器的額定電壓是用電器正常工作時(shí)的電壓，超過額定電壓時(shí)，用電器容易損壞，超過的越多，損壞的越快．
（2）根據(jù)電熱水壺的額定電壓和額定功率，計(jì)算電阻和額定電流，根據(jù)總電壓和額定電流計(jì)算總電阻，總電阻減電熱水壺的電阻得到串聯(lián)的電阻．
（3）知道水的體積、密度，求出質(zhì)量．一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點(diǎn)是100℃，知道初溫、末溫、比熱、質(zhì)量，根據(jù)Q=cm△t，求出吸收的熱量．這些由電熱水壺供熱，根據(jù)W=Pt，計(jì)算通電時(shí)間．

解答：解：（1）由電熱水壺的銘牌知，電熱水壺的額定電壓是110V，如果直接接在我國220V的電路上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過電熱水壺的額定電壓，會(huì)燒壞電熱水壺．所以不能直接接在我國家庭電路中．
（2）電熱水壺的額定電壓是110V，額定功率是550W，
電熱水壺的額定電流：I=

P

U

=

550W

110V

=5A
電阻：R=

U

I

=

110V

5A

=22Ω
要想讓電熱水壺正常工作，要串聯(lián)一個(gè)電阻來分擔(dān)電壓，
R_總=

U總

I

=

220V

5A

=44Ω
R'=R_總-R=44Ω-22Ω=22Ω
答：將此壺與一只22Ω電阻串聯(lián)后使用．
（3）v=1L=10^-3m³，
電熱水壺裝滿水后的質(zhì)量：m=ρv=1.0×10³kg/m³×10^-3m³=1kg，
Q=cm△t=4.2×10³（kg?℃）×1kg×（100℃-20℃）=3.36×10⁵J．
不計(jì)熱量損失，W=Q=3.36×10⁵J．
t=

W

P

=

3.36×105J

550W

≈610.9s
答：通電時(shí)間大約是610.9s．

點(diǎn)評(píng)：（1）掌握用電器在額定電壓下工作．
（2）根據(jù)用電器的銘牌的額定電壓和額定功率，計(jì)算額定電流和電阻．
（3）掌握歐姆定律的計(jì)算．
（4）利用P=UI、Q=cm△t進(jìn)行計(jì)算．
（5）掌握串聯(lián)電路的電流、電壓和電阻的特點(diǎn)．