Question

如图所示的是小明家买的一种电热水器的铭牌、剖面结构示意图和内部简单电路图．小明按说明书的要求给热水器装满水，用l200W

Answer 1

解题思路：（1）根据Q_吸=cm△t求出水箱中水吸收的热量；

（2）先根据R=

U

2

P

求出2000W档电路中的电阻，然后根据W=

U

2

R

t求出消耗的电能，再根据η=[Q/W]即可求出热效率；

（3）从节能、环保方面分析提高热水器效率的好处；从减少热量散失方面分析提高热水器的效率．

（1）加热过程中，水箱中的水吸收的热量：Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×50kg×（35℃-20℃）=3.15×10⁶J；

（2）当热水器的功率为2000W时，由P=

U2

R可得，电路中的电阻：R=

U2

P=

(220V)2

2000W=24.2Ω，

热水器在200V的电路中，用2000W档加热过程中消耗的电能：W=

U2实

Rt=

(200V)2

24.2Ω×（40×60s+20s）=4×10⁶J；

则热水器此时的热效率：η=[Q/W]×100%=

3.15×106J

4×106J×100%=78.75%；

（3）提高热水器的效率可以节约能源，并且可以减少污染；

利用热水器加热时，可以减少热量散失来提高热水器的热效率．

答：（1）加热过程中，水箱中的水吸收了3.15×10⁶J的热量；

（2）热水器在加热的过程中消耗的电能为4×10⁶J；热效率为78.75%；

（3）提高热水器的效率可以节约能源，并且可以减少污染；

利用热水器加热时，可以减少热量散失来提高热水器的热效率．

点评：

本题考点： 电功与热量的综合计算．

考点点评： 本题考查了学生对吸热公式、电功率公式、电功公式、效率公式的掌握和运用，本题关键：一是从铭牌得出相关信息，二是灵活应用功和功率的计算公式．