解题思路:(1)由铭牌可知电水壶的标定容量即水的体积,利用密度公式变形即可求出水的质量,1标准大气压下水的沸点是100℃,再根据Q吸=cm(t-t0)求出水吸收的热量;(2)电热水壶正常工作时的功率和额定功率相等,根据P=Wt求出电热水壶消耗的电能;(3)根据η=Q吸W即可求出电水壶的效率;(4)从连通器、壶盖有小孔、手柄用塑料做成、手柄宽而扁而且有花纹、用三孔插座等方面分析所用的物理知识和设计的好处.
(1)由ρ=[m/V]可得,水的质量:m=ρV=1×103kg/m3×1.8×10-3m3=1.8kg,
1标准大气压下水的沸点是100℃,则水吸收的热量:
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×1.8kg×(100℃-20℃)=6.048×105J;
(2)电水壶正常工作时的功率为2000W,6min消耗的电能:W=Pt=1000W×5×60s=7.2×105J;
(3)该电水壶的效率:
η=
Q吸
W×100%=
6.048×105J
7.2×105J×100%=84%.
(4)①手柄宽而扁而且有花纹,好处:增大受力面积减小对手的压强、增大接触面得粗糙程度增大摩擦;
②用三脚插头和三孔插座,使电热壶的外壳接地,防止壶身漏电时造成触电事故.
答:(1)水吸收的热量为6.048×105J;
(2)电热水壶消耗的电能为7.2×105J;
(3)该电热水壶的效率为84%;
(4)①手柄宽而扁而且有花纹,好处:增大受力面积减小对手的压强、增大接触面得粗糙程度增大摩擦;
②用三脚插头和三孔插座,使电热壶的外壳接地,防止壶身漏电时造成触电事故.
点评:
本题考点: 电功与热量的综合计算.
考点点评: 本题是一道电学与热学的综合应用题,涉及到了密度公式和吸热公式、电功公式、效率公式的应用,综合性强;与生活相连,使学生觉得学了物理有用.