Question

【題目】如圖所示是一款多功能洗衣機(jī)的簡化電路圖．此款洗衣機(jī)額定電壓220V，它有兩個(gè)檔位，當(dāng)開關(guān)置于位置1時(shí)（電路接入R1和R2）為加熱狀態(tài)，消耗功率為2400W；當(dāng)開關(guān)置于位置2時(shí)（電路接入R2和電動(dòng)機(jī)○M）為保濕洗滌狀態(tài)．已知電阻R1的阻值為22Ω，水的比熱容為c水=4.2×103J/（kg℃）．
（1）在洗衣機(jī)內(nèi)加入質(zhì)量為20kg、初溫為20℃的冷水，求加熱到70℃時(shí)水吸收的熱量．
（2）求R2的阻值．
（3）已知洗衣機(jī)在保濕洗滌狀態(tài)下工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)的功率為240W，請(qǐng)問此時(shí)通過電路的總電流為多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：水需要吸收的熱量：

Q吸=cm（t﹣t0）

=4.2×103J/（kg℃）×20kg×（70℃﹣20℃）

=4.2×106J；

（2）解：R1的功率P1= = =2200W，

由于當(dāng)開關(guān)置于位置1時(shí)為加熱狀態(tài)，R1與R2并聯(lián)，則P2=P加熱﹣P1=2400W﹣2200W=200W，

由P= 得：R2= = =242Ω；

（3）解：洗衣機(jī)在保溫洗滌狀態(tài)下工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)與R2并聯(lián)，則P總=P2+P電動(dòng)機(jī)=200W+240W=440W，

由P=UI可得：

電路中的電流I= = =2A．

【解析】（1）知道水的質(zhì)量，水的初溫和末溫，利用吸熱公式Q吸=cm（t﹣t0）求水吸收的熱量；（2）根據(jù)P= 求出R1的功率，當(dāng)開關(guān)置于位置1時(shí)為加熱狀態(tài)，R1與R2并聯(lián)，加熱電阻正常工作時(shí)，加熱功率和額定功率相等，則求出R2的功率，根據(jù)R= 求R2阻值；（3）洗衣機(jī)在保溫洗滌狀態(tài)下工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)與R2并聯(lián)，求出總功率，根據(jù)P=UI求通過電路的電流．
【考點(diǎn)精析】認(rèn)真審題，首先需要了解熱量的計(jì)算(熱量的計(jì)算： ① Q吸 = cm△t升=cm(t-t0) （Q吸是吸收熱量，單位是焦耳；c 是物體比熱，單位是：焦/(千克?℃)；m是質(zhì)量；t0 是初始溫度；t 是后來的溫度． ）② Q放 =cm△t降=cm(t0-t) ③ Q吸 = Q放)，還要掌握電功率的計(jì)算公式(計(jì)算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計(jì)算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R)的相關(guān)知識(shí)才是答題的關(guān)鍵．