Question

【题目】如图甲所示是某种家用饮水机，其铭牌如图乙所示，图丙是该种饮水机的电路图．

(1)当温控开关1、2都闭合时，加热管正常工作，红灯________，绿灯________；(以上两空均选填“亮”或“不亮”)当水沸腾后，温控开关1、2都断开，加热管不工作，此时红灯灭、绿灯亮，则两灯电阻应满足的关系是__________________________________．

(2)饮水机正常加热时，电路中的电流是多少__________？

(3)某次断开其他用电器，只让饮水机工作5 min，电能表转盘转动了24 r，电能表的规格如图丁所示，通过计算说明饮水机是否正常工作__________．

(4)某该种饮水机正常工作时，将质量为0.5 kg、初温为20 ℃的水在标准大气压下烧开需用时6 min，求“加热”时的效率___________．

Answer 1

【答案】 亮 不亮 绿灯电阻远大于红灯电阻 2.3 A. 不是正常工作 93.3%.

【解析】（ 1 ）当温控开关 1 ， 2 都闭合时，加热管正常工作，红灯亮，绿灯因被短路不亮；当水沸腾后，温控开关 1 ， 2 都断开，加热管不工作，这时红灯与绿灯串联，且红灯灭绿灯亮，根据串联电路的电压特点可知：红灯不亮，则电功率太小，即分压太小，而绿灯能达到发光状态，则功率大，分压很大；这应是在绿灯电阻远大于红灯电阻的条件下发生的现象。（ 2 ） 加热时电路中的电流 I＝=2.3A。（ 3 ） 饮水机消耗的电能 W ＝24r= ＝ 0 .0 4 kWh ， 饮水机工作的时间 t ＝ 5 min ＝h ，此时的功率 P 实 ＝= ＝ 0 .4 8 kW ＝ 480 W ＜ 500 W 。所以饮水机不能正常工作。（ 4 ） 水吸收的热量 Q 吸 ＝ cm △ t ＝ 4 .2 × 10 3 J/ （ kg ℃ ） × 0.5 kg × （ 100 ℃ － 20 ℃ ）＝ 1 .6 8 × 10 5 J 。由于饮水机正常工作，故 P ＝ P 额 ＝ 500 W 。则饮水机正常工作 6 min 消耗的电能 W 电 ＝ Pt ＝ 500 W × 6 × 60 s ＝ 1 .8 × 10 5 J 。所以“加热”时的效率 η ＝100=100 93.3% 。