《2026年补充习题江苏九年级物理下册苏科版》

20. 某家用电热水器的铭牌上标示的参数如下表所示。


(a) (b)
(1)该电热水器使用的电源插座是图中的哪一种？为什么？
(2)该电热水器正常烧水时，发热体的电阻是多大？
(3)若正常工作时发热体产生热量的$80\%$被水吸收，则要使电热水器（装满水）中水的温度由$20° C$升高到$60° C$，需要加热多长时间？

答案：
(1) 应选择图(b)的电源插座，因为电热水器为防触电保护类，且额定电流为15A，需使用接地的三孔插座以确保安全。
(2) 电热水器正常烧水时，发热体的电阻：
由$P = \frac{U^{2}}{R}$得：
$R = \frac{U^{2}}{P} = \frac{(220V)^{2}}{2000W} = 24.2\Omega$。
(3) 电热水器装满水时水的体积：
$V = 12L = 12dm^{3} = 0.012m^{3}$，
由$\rho = \frac{m}{V}$可得，水的质量：
$m = \rho V = 1.0 × 10^{3}kg/m^{3} × 0.012m^{3} = 12kg$，
水吸收的热量：
$Q_{吸} = cm(t - t_{0}) = 4.2 × 10^{3}J/(kg ·^{\circ}C) × 12kg × (60^{\circ}C - 20^{\circ}C) = 2.016 × 10^{6}J$，
由$\eta = \frac{Q_{吸}}{W} × 100\%$得，消耗的电能：
$W = \frac{Q_{吸}}{\eta} = \frac{2.016 × 10^{6}J}{80\%} = 2.52 × 10^{6}J$，
由$P = \frac{W}{t}$可得，加热时间：
$t = \frac{W}{P} = \frac{2.52 × 10^{6}J}{2000W} = 1260s$。