用电热壶烧水,电热丝会影响水质吗?

（1）电热水壶的水位计的本质是一个小容器，其顶部有通气孔，底部与壶内的水直接连接，符合连通器的结构特点，因此水位计中水位与壶内的水位是一致的；
红色浮球是漂浮在液面上的物体，所受浮力和重力二力平衡，因此大小相等；
当壶内水面达到最小水量时，说明是安全的，水能够浸没电热圈．
（2）安全用电要求三孔插座的接法是：右火、左零、上地．A是上边的孔，接地线，B是右边的孔，接火线．
（3）①1.5L=1.5×10^-3m³．
根据ρ=[m/V]得：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×1.5×10^-3m³=1.5kg；
水吸收的热量为
Q_吸=c_水m_水（t-t₀）
=c_水m_水（t-t₀）=c_水ρ_水V_水（t-t₀）=4.2×10³J/（Kg•℃）×1.0×10³kg/m³×1.5×10^-3kg/m³×（100℃-20℃）
=5.04×10⁵J
消耗的电能为W_电=
Q吸
η=
5.04×105J
90%=5.6×10⁵J
时间为t=
W电
P=
5.6×105J
1100W=8.5min．
故答案为：（1）连通器； 等于； 会；（2）大地；（3）8.5min．

点评：
本题考点： 连通器原理；热量的计算；插座的构造与工作方式．

考点点评： 通过本题要求掌握的基础知识点有连通器的构造特点、二力平衡的条件、三孔插座的接线规则、量筒的读数规则；本题涉及电学计算、密度计算、热学计算等，要求有必要的文字说明、必要的原始公式，带单位代入数据，格式清晰

（1）R=
U2
P=
2202
1000Ω=48.4Ω
P_实=

U2实
R=
1982
48.4W=810W
电阻不随温度变化
（2）Q=cm（t-t₀）=1.0×10³×3×10^-3×4.2×10³×（100-20）J=1.008×10⁶J
根据W=Pt得t＝
w
p=
1.008×106J
1000W=1008s=16.8min＜17.5min．
原因：计算出的加热时间t与调查所得时间有小的差异，是因为在实际使用电热壶加热时电能不可能全部转化成水的内能，电热壶本身吸收一部分热量、还有一部分热散失到空气中．
（3）用电烧开一壶水所用资金为0.50元/kw•h×1kW×[17.5/60]h=0.15元
用燃气烧开一壶水所用资金为4.50元×0.04=0.18元
可见，用电热壶烧水比用燃气更经济，同时也更环保、更清洁
（4）①电热壶的盖上开有小孔：当水沸腾、蒸汽喷出时可缓解壶盖的跳动，防止水喷出壶外．
②选用三孔插头：使电热壶的外壳接地，防止壶身漏电时造成触电事故．
（其它合理也给分）
答：（1）正常工作时的电阻为48.4Ω，实际功率为810W，在计算中认为电阻是不变的，
（2）烧一壶水用时16.8min，
（3）用电烧水更经济，
（4）①电热壶的盖上开有小孔：当水沸腾、蒸汽喷出时可缓解壶盖的跳动，防止水喷出壶外．
②选用三孔插头：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： 家用电器越来越多，其原因就是因为比较经济，如：电饭锅、电磁炉、电饼铛、微波炉等．中考中家用电器的使用也是一个热点．故在生活中要注意积累相关知识．

（1）把水加热需吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×15kg×（100℃-20℃）=5.04×10⁶J
∵煤炉的热能利用率为20%，
∴燃烧煤需放热Q_放=
Q吸
20%=
5.04×107J
20%=2.52×10⁷J，
根据Q_放=mq可得：
燃烧煤的质量m=
Q放
q=
2.52×107J
3.4×107J/kg≈0.74kg，
燃烧煤需花钱：
0.34元/kg×0.74kg=0.252元；
（2）煤炉的热能利用率仅为20%，无烟煤炉效率低的原因是：煤不能完全燃烧；热量散失严重；
（3）用电热壶将20℃的15㎏的水加热到100℃，需要1.05元电费、需要消耗0.42元的煤气、0.25元的无烟煤．虽然无烟煤花费少，但燃烧时产生废气，污染大；用电，无污染，但花费高；用煤气污染小、价格适中，所以建议使用煤气．
答：（1）如果使用煤炉做同样的实验，则需花费0.252元；
（2）煤不能完全燃烧；热量散失严重；
（3）建议选择液化气，因为液化气价格适中，且污染较小．

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，与生活相连，使学生觉得学了物理有用，且加强了学生的节能环保的意识．

电流通过电热壶做功，消耗电能转化为电热丝的内能，是通过做功的方式使电热丝的内能增大；
冲茶时能闻到茶香，是因为茶的分子在不停地做无规则运动；温度越高，分子的无规则运动越剧烈，泡出茶的味道更浓．
故答案为：做功；分子在不停地做无规则运动；温度越高，分子无规则运动越剧烈．

点评：
本题考点： 做功改变物体内能；扩散现象．

考点点评： 本题主要考查学生对改变物体内能的方式、分子运动的快慢和温度关系的了解和掌握，是一道基础题．

①由公式W=UIt得，t=20min=1200s
代入数据得，
W=220V×1.2A×1200S=3.168×10⁵J；
②消耗电能与电流做功相等
Q=I²Rt=W=UIt=3.168×10⁵J；
③由欧姆定律R＝
U
I得，
R＝
220V
1.2A≈183.3Ω
则W＝
U2
Rt＝
(110v)2
183.3×1200s＝7.92×10⁴J
故答案为：3.168×10⁵J；3.168×10⁵J；7.92×10⁴J；

点评：
本题考点： 电功的计算．

考点点评： 这道题目考查了学生对于消耗电能的理解，消耗电能与电流做功是相等的，而对于最后一问，就是求实际电功．只要求出实际电阻，便可得出．还有在真正计算的过程中，最好不要算出实际电阻，将UI代入公式中，通过约分便可得出整数．

做功可以改变物体的内能，当对物体做功时，机械能转化为内能，当物体对外做功时，内能转化为机械能；求解水升高温度吸收的热量可以利用公式Q=cm△t进行求解。水蒸气将壶盖顶起，是水蒸气对壶盖做功，水蒸气的内能转化为壶盖的机械能，水蒸气的内能减小；水吸收的热量Q=cm△t=4.2×103J/(kg⋅℃)×1kg×80℃=3.36×105J，

机械能，3.36×10 ⁵

（1）水的体积：V=0.5L=0.5×10^-3m³，
∵ρ=[m/V]，
∴水的质量：m=ρV=1.0×10³kg/m³×0.5×10^-3m³=0.5kg，
在一标准大气压下，水的沸点是100℃，
水所吸收的热量Q_吸=cm_水△t
=4.2×10³J/（kg•℃）×0.5kg×（100℃-20℃）
=1.68×10⁵J；
由题知，Q_吸=W，∵P=[W/t]，
∴热水壶理论上需要的加热时间；
t=[W/P]=
1.68×105J
484W≈347s≈5.8min；
（2）电热壶的实际功率P_实=
Q实
t实=
1.68×105J
7×60s=400W，
∵P_实=

U2实
R，P_额=

U2额
R，
∴P_实：P_额=

U2实
R：

U2额
R=（U_实）²：（U_额）²=400W：480W
∴（U_实）²：（220W）²=400W：484W
∴U_实=200V；
答：（1）在一标准大气压下烧开一壶20℃的水至少需吸收1.68×10⁵J的热量；需要加热347s；
（2）电源的实际电压是200V．

点评：
本题考点： 电功与热量的综合计算．

考点点评： 本题考查了学生对密度公式、吸热公式、电功率公式的掌握和运用，关键是公式及其变形的灵活运用，还要学会从题目所给信息中找到有用的数据．

A、由三孔插座的接法：左零右火，中间接地可知，a是火线，b是零线；故A错误；
B、若进户零线断路，则灯和电热壶均不工作，C点通过用电器与火线相连，因此测电笔接C点是发光的，故B错误；
C、若电热壶断路，则灯仍正常工作，B点与火线相连，D点与零线相连，因此测笔接B、D两点时B点发光，D点不发光，故C错误；
D、若C、D两点间导线断路，则灯仍正常工作，电热壶不工作，B、D两点均与火线相连，测电笔接B、D两点时均发光，D正确．
故选D．

点评：
本题考点： 家庭电路工作电压、零线火线的辨别方法；测电笔的使用．

考点点评： 本题考查家庭电路火线、零线的辨别方法以及测电笔的正确使用．

（1）电热壶正常工作时，U=220V，P=800W，
则正常工作时的电流I=[P/U]=[800W/220V]≈3.6A，
电阻为R=
U2
P=
(220V)2
800W=60.5Ω．
答：电热壶在正常工作时的电流和发热管的电阻为3.6A和60.5Ω．
（2）水吸收热量Q=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg．℃）×1kg×（100℃-20℃）=3.36×10⁵J．
消耗电能W=Pt=0.8kw×[9/60]h=0.12kw•h．
答：水要吸收3.36×10⁵J的热量，加热水时所消耗的电能是0.12kw•h．

点评：
本题考点： 电功率的计算；物理量的单位及单位换算；热量的计算；电功的计算．

考点点评： 本题考查电流、电阻、吸收热量和消耗电能的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，重点是学会从题目所给信息中找到有用的数据，解题过程中要注意单位的换算．

A、电热壶是利用了电流的热效应，没有用到电磁铁，所以A错误．
B、电吹风里有发热元件，产生的热量由电动机带动的风扇将热风送出来；洗衣机主要动力部件是电动机．所以B正确．
C、电能表是测量所用电能的多少的，验电器是检验物体是否带电及带电多少的，所以C错误．
D、冰箱密封条应用了磁性材料；VCD光碟不是采用的磁性材料，所以D错误．
故选B．

点评：
本题考点： 电磁铁的其他应用；磁性材料．

考点点评： 此题主要考查了有关电磁铁的应用及磁性材料的作用，同时考查了各种电器、仪器的作用及工作原理．

（1）由铭牌知：
v=500ml=500×10^-6m³，
m=ρV=1.0×10³kg/m³×500×10^-6m³=0.5kg；
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×0.5kg×（100℃-20℃）=1.68×10⁵J；
（2）电热壶在额定电压下工作5min消耗电能：
W_电=Pt=800W×300s=2.4×10⁵J；
η=
Q吸
W电×100%=
1.68×105J
2.4×105J×100%=70%；
（3）由题意可知都是烧开一满壶20℃的水，
则在实际电压下消耗的电能等于在额定电压下消耗的电能：
W_实=W_额，
即：

U2实
Rt实=

U2额
Rt额，
∴U_实=U_额×

t额
t实=

300s
363s×220V=200V；
答：（1）水吸收的热量是1.68×10⁵J；
（2）电热水壶的效率是70%；
（3）当时的实际电压是200V．

点评：
本题考点： 热量的计算；密度公式的应用；能量利用效率；电功的计算．

考点点评： 这是一道学科内的综合题目，考查了热量的计算问题，电功的计算和效率的求解，要求准确书写公式，代入数据时需要注意单位换算．

（1）由ρ=[m/V]可知，水的质量为：m=ρV=1g/cm³×500cm³=500g=0.5kg；
水吸收的热量：Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×0.5kg×（100℃-19℃）=1.701×10⁵J；
（2）5min电热壶消耗的电能：W=[81/1200]×3.6×10⁵J=2.43×10⁵J；
显然W＞Q_吸，说明电热壶在烧水的过程中有热量损失．
（3）已知电热壶的额定电压为220V，额定功率为1000W，则电热壶的阻值：R=

U2额
P额=
(220V)2
1000W=48.4Ω，
由W=
U2
Rt可得，实际电压：U=

W×R
t=

2.43×105J×48.4Ω
5×60s=198V．
答：（1）5min水所吸收的热量是1.701×10⁵J；
（2）5min电热壶消耗的电能是2.43×10⁵J；与（1）相比，说明了电热壶在烧水的过程中有热量损失．
（3）此时实际电压是198V．

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，与生活及到了额定电压、额定功率的理解，考查了消耗电能的计算、热量的计算、实际电压的计算，对电能表参数的理解和运用是本题的关键．

（1）电热壶正常工作时的功率P=840W，电压为220V，
根据P=UI可得，正常工作时的电流：
I=[P/U]=[840W/220V]≈3.8A；
（2）根据ρ=[m/V]可得，壶中所装水的质量：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×2×10^-3m³=2kg；
（3）一个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•℃）×2kg×（100℃-20℃）
=6.72×10⁵J，
在额定电压下，电热水壶的功率为840W，
由题意可知，W=Q_吸=Pt，
则烧开这些水需要的时间：
t=[W/P]=
Q吸
P=
6.72×105J
840W=800s．
答：（1）正常工作时电热壶中的电流为3.8A；
（2）壶中所装水的质量为2kg；
（3）在额定电压下烧开这些水需要800s．

点评：
本题考点： 电功与热量的综合计算．

考点点评： 本题考查了密度公式、吸热公式、电功公式、电功率公式的应用，涉及的知识点较多，但都是基础知识，综合性强，总体来说难度不大，计算过程要注意单位的换算．

用电热壶将20℃的15㎏的水加热到100℃，水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×15kg×（100℃-20℃）
=5.04×10⁶J．
（1）∵Q_吸=Q_放×η=mqη，
∴烧开这壶水需要无烟煤：
m=
Q吸
qη=
5.04×106J
3.4×107J/kg×20%≈ 0.74kg，
用无烟煤加热的花费：
0.34元/kg×0.74kg≈0.25元．
（2）用电热壶将20℃的15㎏的水加热到100℃，需要1.05元电费、需要消耗0.42元的煤气、0.25元的无烟煤．虽然无烟煤花费少，但燃烧时产生废气，污染大；用电，无污染，但花费高；用煤气污染小、价格适中，所以建议使用煤气．
故答案为：（1）0.25元；
（2）选择煤气，因为煤气价格适中，且污染小．

点评：
本题考点： 热量的计算；能源的利用和对环境的危害．

考点点评： 本题是一道电学与热学的综合应用题，与生活相连，使学生觉得学了物理有用，且加强了学生的节能环保的意识．

（1）装满水水的体积：
V=1000mL=1×10^-3m³，
∵ρ=[m/V]，
∴壶内水的质量：
m=ρ_水V=1.0×10³kg/m³×1×10^-3m³=1kg；
（2）水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×1kg×（100℃-20℃）
=3.36×10⁵J；
（3）∵电热壶在额定电压下工作，
∴P=P_额=1600W，
电流做功：
W=Pt=1600W×300s=4.8×10⁵J，
（4）电热壶的效率：
η=
Q吸
W×100%=
3.36×105J
4.8×105J×100%=70%．
答：（1）壶中水的质量为1kg；
（2）水吸收的热量为3.36×10⁵J；
（3）电流做的功为4.8×10⁵J；
（4）电热壶的效率70%．

点评：
本题考点： 电功与热量的综合计算；热量的计算；电功的计算．

考点点评： 本题考查了学生对密度公式、吸热公式、电功公式、效率公式的掌握和运用，能从铭牌得出相关信息并利用好是本题的关键．

（1）水蒸气将壶盖顶起，水蒸气的内能会转化为壶盖的机械能，水蒸气对壶盖做功，本身的内能会减小；
（2）水所吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×1kg×（100℃-20℃）=3.36×10⁵J．
故答案为：机械；减少；3.36×10⁵．

点评：
本题考点： 热量的计算．

考点点评： 解决此类问题要知道当物体对外做功时，物体内能会减小．同时考查了学生对吸收热量计算公式的理解和掌握，基础性题目．

（1）在1标准大气压下，水的沸点是100℃，
把水烧开时，水所吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×0.5kg×（100℃-20℃）=1.68×10⁵J；
（2）∵P=
U2
R，
∴电热壶正常工作时的电阻R=
U2
P=
(220V)2
800W=60.5Ω；
（3）∵η=
Q吸
Q，
∴电热壶产生的热量Q=
Q吸
η=
1.68×105J
70%=2.4×10⁵J，
∵W=Q=Pt，
∴烧开一满壶水所需的时间t=[W/P]=
2.4×105J
800W=300s；
（4）烧开一壶水时，水所吸收的热量Q不变，电流做功W=Q不变，
由W=Pt可知，在做功W一定的情况下，做功时间t越长，电热壶的实际功率P越小，
电热壶的电阻R不变，由P=
U2
R可知，在用电高峰期，电热壶两端的实际电压变小．
答：（1）水吸收的热量是1.68×10⁵J；
（2）电热壶正常工作时的电阻是60.5Ω；
（3）若电热壶的效率为70%，则烧开一满壶水要300s；
（4）小明发现用电高峰期，电热壶两端实际电压小于额定电压，
电热壶的实际功率小于额定功率，所以烧开一壶水远比正常工作时需要的时间长．

点评：
本题考点： 电功与热量的综合计算．

考点点评： 本题是一道综合题，考查了热量公式的应用、电功率公式及其变形公式的应用，但难度不大，熟练掌握并灵活应用基础知识即可正确解题．

（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm（t₂-t₁）
=4.2×10³J/（kg•℃）×0.5kg×（100℃-20℃）
=1.68×10⁵J；
（2）电热壶加热时的功率：
P=I²R=（5A）²×40Ω=1000W，
当电热水壶消耗的电能全部被水吸收时所用的加热时间最小，则最小加热时间：
t=[W/P]=
Q吸
P=
1.68×105J
1000W=168s．
故答案为：1.68×10⁵；168．

点评：
本题考点： 热平衡方程的应用．

考点点评： 本题考查了电功与热量的综合题，要注意当电热水壶消耗的电能全部被水吸收时所用的加热时间最小，是一道较为简单的计算题．

（1）一壶水的体积：
v=3L=3×10^-3m³，
一壶水的质量：
m=ρv=1×10³kg/m³×3×10^-3m³=3kg，
烧开一壶水所吸收的热量：
Q_吸=cm△t
=4.2×10³J/（kg•℃）×3kg×（100℃-20℃）
=1.008×10⁶J
∵W=Q=Pt
∴加热时间：
t=[W/P]=
1.008×106J
1000W=1008s=16.8min＜17.5min
原因：电流做功消耗的电能不能全部被水吸收，有一部分被壶吸收、有一部分热散失到空气中；
（2）用电热壶烧开一壶水消耗的电能：
W=Pt=1kW×17.5×[1/60]h≈0.3kW•h，
所用的资金：
0.50元×0.3=0.15元，
用燃气烧开一壶水所用的资金：
4.50元×0.04=0.18元，
由此可见，用电热壶烧开一壶水比用燃气烧开一壶水经济，同时用电热壶更环保；
（3）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；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）从理论上计算，小明家用电热壶烧开一壶水需要16.8min，与实际有差别，原因是电流做功消耗的电能不能全部被水吸收，有一部分被壶吸收、有一部分热散失到空气中；
（2）用电热壶烧开一壶水比用燃气烧开一壶水经济，同时用电热壶更环保；
（3）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；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： 热量的计算；密度公式的应用；电功率的计算．

考点点评： 本题是一道电学与热学的综合应用题，利用好W=Q=Pt是本题的关键，本题涉及到对调查数据的处理，属于难题！

A、电热壶是利用了电流的热效应，没有用到电磁铁，所以A错误．
B、电吹风里有发热元件，产生的热量由电动机带动的风扇将热风送出来；洗衣机主要动力部件是电动机．所以B正确．
C、电能表是测量所用电能的多少的，验电器是检验物体是否带电及带电多少的，所以C错误．
D、冰箱密封条应用了磁性材料；VCD光碟不是采用的磁性材料，所以D错误．
故选B．

点评：
本题考点： 电磁铁的其他应用；磁性材料．

考点点评： 此题主要考查了有关电磁铁的应用及磁性材料的作用，同时考查了各种电器、仪器的作用及工作原理．

（1）①电热水壶的水位计的本质是一个小容器，其顶部有通气孔，底部与壶内的水直接连接，符合连通器的结构特点，因此水位计中水位与壶内的水位是一致的；②安全用电要求三孔插座的接法是：右火、左零、上地．A是上边...

点评：
本题考点： 电功率的计算；连通器原理；电功与热量的综合计算．

考点点评： 本题考查了连通器的构造特点、三孔插座的接线规则、电功公式，吸热公式、密度公式、效率公式的综合应用，要注意“水的温度升高60℃”是指末温，同时要注意单位的换算．

（1）水吸收的热量：
_Q吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（80℃-30℃）
=4.2×10⁵J；
（2）电热壶正常工作时的功率为1000W，工作10min消耗的电能：
W=Pt=1000W×600s=6×10⁵J，
电热壶烧水的效率：
η=
Q吸
W×100%=
4.2×105J
6×105J×100%=70%．
故答案为：4.2×10⁵；70%．

点评：
本题考点： 电功与热量的综合计算．

考点点评： 本题考查了吸热公式和电功公式、效率公式的应用，是一道即为简单的电功与热量的综合计算题．

A、若电热壶所在的C、B两点间发生了断路故障，则电饭煲应该可以正常工作，但现在电热壶也不工作，加之试电笔插入插座的左、右插孔，氖管均能发光．故A错误；
B、若是电热壶所在的C、B两点间发生了短路故障，则电热壶在插头插入三孔插座之前，不会工作的．故B错误；
C、只有导线AB断路，导致电热壶不能正常工作，同时试电笔插入插座的左、右插孔，氖管均能发光．故正确；
D、因插座用导线接地，没有影响火线与零线．故D错误；
故选C

点评：
本题考点： 家用电器故障原因判断．

考点点评： 如果有不明白，可自己画电路图按照方法分析，然后把这些总结成串联和并联电路的规律．

电灯仍正常工作，说明A、C左边的火线、零线均正常；而把测电笔分别插入三孔插座的左右两孔，氖管均发光，说明火线正常，而零线出现断路现象，因此是CD间发生了断路．
故选D．

点评：
本题考点： 家庭电路的连接．

考点点评： 本题考查了用测电笔检测电路的故障．在正常情况下，测电笔测火线应亮，测零线应不亮．

①由公式W=UIt得，t=10min=600s
代入数据得，
W=UIt=220V×1.2A×600s=1.584×10⁵J；
②消耗电能与电流做功相等
Q=I²Rt=W=UIt=1.584×10⁵J；
③由欧姆定律得：
R=[U/I]=[220V/1.2A]=[550/3]Ω，
则接在110V的电源上时W=
U′2
Rt=
(110V )2

550
3Ω×600s=3.96×10⁴J．
故答案为：1.584×10⁵；1.584×10⁵；3.96×10⁴．

点评：
本题考点： 电功的计算．

考点点评： 这道题目考查了学生对于消耗电能的理解，消耗电能与电流做功是相等的，而对于最后一问，就是求实际电功．只要求出实际电阻，便可得出．还有在真正计算的过程中，最好不要算出实际电阻，将电阻的表达式代入公式中，通过约分便可得出整数．