Question

【題目】家樂牌電熱水器的簡化電路如圖所示，A為自動溫度開關，當水的溫度達到設定溫度時自動斷開電路，低于設定溫度時，自動接通電路。S是熱水器的功率選擇開關，可選擇高、低兩檔加熱功率，R1、R2都是發熱電阻器。主要的技術指標如下表

額定電壓（V）	220	發熱電阻類型	電熱管
輸入功率一檔（W）	2200	輸入功率二檔（W）	1210
溫度范圍（？）	20-78	容積（L）	20

（1）把一箱水溫度升高10℃時，水吸收的熱量是多少?

（2）當熱水器在高檔正常工作時，電路中的電流是多少?

（3）當熱水器在低檔正常工作時，電熱管R2在5min內消耗的電能是多少?

Answer 1

【答案】（1）8.4×105J；（2）10A；（3）163350J。

【解析】

(1)水的質量：

m=ρV=1.0×103kg/m3×20×103m3=20kg，

水吸收的熱量：

Q=cm△t=4200J/(kg℃)×20kg×10℃=8.4×105J，

(2)高檔功率是2200W，電路中的電流：

I1===10A；

(3)R1阻值：

R1===22Ω，

與2接通是低溫檔，兩電阻串聯，由低溫檔功率1210W，

總電阻：

R===40Ω，

R2的阻值：

R2=RR1=40Ω22Ω=18Ω，

電路中電流：

I2===5.5A，

R2在5min內消耗的電能：

W=I22R2t=(5.5A)2×18Ω×5×60s=163350J.