Question

【題目】如圖甲是一臺常用的電熱飲水機，如圖乙是它的電路原理圖，右表是它的銘牌數據。其中S2是溫控開關，R1是加熱電阻，R2是定值電阻。當S2閉合時，飲水機處于加熱狀態；當S2斷開時，飲水機處于保溫狀態，熱水箱中裝滿水。

（1）在加熱狀態下，飲水機正常工作時電路中的電流是多大？

（2）電阻R1、R2的阻值？

（3）飲水機正常工作時，將熱水箱中的水從20℃加熱到90℃，需用時14min（水的比熱容為4.2×103J／kg·℃）。此加熱過程中飲水機的加熱效率？

Answer 1

【答案】（1）2A； （2）1100Ω；（3）79.5%

【解析】 (1)由P＝UI可得，加熱狀態下飲水機正常工作的電流：I＝＝2A；(2)開關S2閉合時,電路為R1的簡單電路,飲水機處于加熱狀態,由P＝可得：R1＝＝110Ω，開關S2斷開時,R1與R2串聯，飲水機處于保溫狀態，則電路中的總電阻：R＝＝1210Ω，因串聯電路中總電壓等于各分電阻之和，所以,R2＝RR1＝1210Ω110Ω＝1100Ω；(4) 水箱中的水的質量：m＝V＝1.0103kg/m310-3m3＝1kg，水吸收的熱量：Q吸＝cm(tt0)＝4.2×103J/(kg℃)×1kg×(90℃20℃)＝2.94×105J，飲水機消耗的電能：W＝Pt＝440W×14×60s＝3.696×105J，該飲水機的效率：η＝×100%＝×100%79.5%.