题目内容
【题目】如图是某饮水机的电路原理图,电源电压为220V,R2的电阻是4840Ω.当S1、S2 都闭合时饮水机处于加热状态,总功率为550W;当只闭合S2时饮水机处于保温状态.试问:
(1)当只闭合S2时,R2的功率为多少?
(2)当S1、S2 都闭合时,饮水机电路中的总电流为多少?
(3)饮水机内装有1kg初温为20℃的水,若饮水机正常加热6min,此时消耗电能的84%被水吸收,饮水机内水的温度升高到多少?
【答案】
(1)解:当只闭合S2时,电路为R2的简单电路,
则R2的功率:
P2= =10W;
答:当只闭合S2时,R2的功率为10W;
(2)解:当S1、S2 都闭合时,饮水机处于加热状态,
由P=UI可得,饮水机电路中的总电流:
I= =2.5A;
答:当S1、S2 都闭合时,饮水机电路中的总电流为2.5A;
(3)解:由P= 可得,饮水机正常加热6min消耗的电能:
W=P加热t=550W×6×60s=1.98×105J,
由η= ×100%可得,水吸收的热量:
Q吸=ηW=84%×1.98×105J=166320J,
由Q吸=cm(t2﹣t1)可得,饮水机内水升高到的温度:
t2= +t1= +20℃=59.6℃.
答:饮水机内水的温度升高到59.6℃.
【解析】由图结合开关的闭合与断开情况判断电路的高低档位,根据电功率计算公式进行计算,结合水的比热容计算水吸收热量的多少.
【考点精析】本题主要考查了热量的计算和电功率的计算公式的相关知识点,需要掌握热量的计算: ① Q吸 = cm△t升=cm(t-t0) (Q吸是吸收热量,单位是焦耳;c 是物体比热,单位是:焦/(千克?℃);m是质量;t0 是初始温度;t 是后来的温度. )② Q放 =cm△t降=cm(t0-t) ③ Q吸 = Q放;计算电功率公式:P =W/t ;P=UI ; 式中单位P→瓦(w);W→焦;t→秒;U→伏(V);I→安(A)计算电功率还可用公式:P=I2R和P= U2/R才能正确解答此题.