Question

【題目】如圖甲是現在學校普遍使用的電鍋爐，它的部分銘牌參數如下表，其電路簡化圖如圖乙所示，R2=40Ω，求：

（1）它的保溫功率。

（2）R1的阻值。

（3）若水箱裝滿水，將水從20℃加熱到沸騰（在標準大氣壓下），水吸收的熱量。

（4）工作人員發現當電路只有電鍋爐在進行加熱工作時，如圖丙所示的電能表指示燈在1min內閃爍了160次，此時食堂電路中的實際電壓。

Answer 1

【答案】（1)1210W (2)20Ω （3）1.008×108 J (4)200V

【解析】由圖可知，當開關S2閉合，S1斷開時，電路處于保溫狀態，

故P保=U2/R2=(220V)2/40Ω=1210W；

當兩開關均閉合時，電路處于加熱狀態，加熱功率為3630W；可得電阻R1的功率為3630W-1210W=2420W；R1=U2/P2=(220V)2/2420W=20Ω。

水的質量m=ρV=1000kg/m3×300×10-3m3=300kg

水吸收熱量Q=cmΔt=4.2×103J/（kg·℃）×300kg×80℃=1.008×108J，

丙圖電能表有數據3200r/kw·h，即用電器每消耗1kw·h電能，電能表表盤轉動3200轉，故當表盤轉160r時消耗電能0.05kw·h=180000J，此時用電器功率P=W/t=180OO0J/60s=3000W；加熱時兩電阻并聯，并聯后總電阻R=40Ω/3；故P實=U實2/R；可得U實=200V。