题目内容
如图所示,是同学们常见的家用饮水机电路图.在其铭牌上有:额定电压220V,频率50Hz,加热功率350W.将它接在220V的电压下工作.(1)当它处于保温状态时,饮水机中的电流为0.1A,这时饮水机消耗的电功率是多大?
(2)当它处于加热状态时,如果消耗的电能全部用于加热水,它能使热水罐中的0.5kg、20℃的水的温度升高到90℃要多少时间?
(3)它的工作原理比较简单:整个电路由一个电热元件R1、一个限流电阻R2和一个温控开关S组成(如图)所示.当S接a时,电热元件R1被接入电路中,饮水机开始将水加热;当水温达到一定温度时,温控开关自动切换到b处,饮水机处于保温状态.请你按上述原理完成图中的电路图.
分析:(1)由功率公式可求得消耗的电功率
(2)由水的比热可求得加热水所需要的时间;
(3)接在a处时为加热状态,故应只接入R1,而保温时因减小热量,可以让R2分压而减少R1的热量,则可以得出电路.
(2)由水的比热可求得加热水所需要的时间;
(3)接在a处时为加热状态,故应只接入R1,而保温时因减小热量,可以让R2分压而减少R1的热量,则可以得出电路.
解答:解:①加热时消耗的功率为:P=UI=220V×0.1A=22W
②Q=cm(t-to),而Q=W=Pt得:t=
=
=420s
③由P=
得:电阻越小时,发热越多,故发热时应只让R1接入电路;保温时应让电阻变大,即可以把R2串入,故答案如图:
答:①饮水机消耗的功率为22W;②加热这些水所用的时间为420s;③答案如上图.
②Q=cm(t-to),而Q=W=Pt得:t=
cm△t |
P |
4.2×103J/(kg℃)×0.5kg×(90℃-20℃) |
350W |
③由P=
U2 |
R |
答:①饮水机消耗的功率为22W;②加热这些水所用的时间为420s;③答案如上图.
点评:本题考查生活中常用的饮水机,但从做题过程可看出,其所用知识点比较简单.
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