Question

【題目】在實踐活動中，小剛所在的興趣小組對電熱水壺進行了研究與計算。

（1）如圖所示，電熱水壺使用的都是三腳插頭，中間較長的腳連接的是電熱水壺的金屬外殼，插入三孔插座后可將其與________相連，防止漏電時對人造成傷害。壺底的加熱盤燒水時是通過________的方式改變了水的內能。

（2）電熱水壺的銘牌如表所示，正常工作時通過電熱水壺的電流是多少_____？

（3）為了測量電熱水壺的加熱效率，小剛在壺中加入額定容量的初溫為12℃的水，在額定電壓下將其加熱到沸騰，用時7min.已知燒水時氣壓為1個標準大氣壓，ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/(kg·℃），則該電熱水壺的加熱效率為______？

Answer 1

【答案】地線 熱傳遞 9.1A 88%

【解析】

（1）電熱水壺屬于金屬外殼用電器，所以與電熱水壺外殼相連接的是地線，這樣即使金屬外殼帶電，電流會通過地線導入大地，防止造成觸電事故的發生。燒水時水吸收熱量，溫度升高，是利用熱傳遞的方式改變物體內能的；

（2）由銘牌知道，電水壺的額定功率為2000W，額定電壓為220V，由P=UI知道，電水壺正常工作時的電流是： ≈9.1A；

（3）由銘牌知道 ，電熱水壺的最大容量是：V=2.0L=2.0×10-3 m3 ，電熱水壺內裝滿水時水的質量是：m=ρ水 V=1.0×103 kg/m3 ×2.0×10-3 m3 =2kg，

水需要吸收的熱量是：Q吸 =cm（t-t0 ）=4.2×103 J/（kg℃）×2kg×（100℃-12℃）=7.39×105 J；

根據題意知道，電水壺正常工作時間是：t=7min=420s，所以電水壺正常工作7min消耗電能是：W=Pt=2000W×420s=8.4×105 J；

故該電熱水壺的加熱效率是： 。