Question

某學校食堂有一個電水壺的銘牌如表所示。如圖是電水壺的電路圖，R為加熱器，當溫度較低時，溫控開關S處于閉合狀態，加熱器加熱。當水沸騰后，會自動斷開進入保溫狀態。從而實現了自動溫度開關控制。若加熱器電阻阻值不隨溫度變化而改變，且此時的大氣壓為1標準大氣壓。則：

額定電壓	220V
額定功率	4400W
水壺裝水質量	10kg
頻率	50Hz

（1）電水壺正常工作時，其加熱電阻的阻值是多大？

（2）若電水壺產生的熱量全部被水吸收，現將一滿壺23℃的水在標準大氣壓下燒開需要多長時間？[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]

（3）當電水壺處于保溫狀態時，通過加熱器的電流是1A，此時電阻R₀的電功率是多少？

 

Answer 1

【答案】

（1）11Ω  （2）735s  （3）209W

【解析】

試題分析：根據電水壺的額定電壓和功率，可以求出加熱時的電阻

用電熱絲加熱時，電流做功放出的熱量等于水吸收的熱量。

Q_吸=W=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×10kg×(100℃—23℃)=3.234×10⁶J

加熱時間為

當水壺處于保溫狀態時，溫控開關S斷開，

R兩端的電壓：U_R = I R = 1A×11Ω = 11V，

R₀的電壓：U₀ = U﹣U_R = 220V﹣11V = 209V，

此時電阻R₀的電功率：P₀ = U₀ I = 209V×1A = 209W。

考點：家庭電路功率的變化