Question

一台饮水机加热部分的简化电路图和部分技术参数如下．

额定电压	220V
额定频率	50Hz
额定加热功率	550W
指示灯功率	≤0.1W
加热罐容量	1kg

电路图中的温控开关能根据加热罐内水的温度自动闭合或断开．从而使水温保持在85℃～96℃之间．经观察发现，当加热罐内装满热水但较长时间没有饮用时，每隔一段时间，当水温降至85℃时，加热指示灯就会亮，加热电阻给加热罐内水加热．求：
（1）正常加热时通过加热电阻的电流；
（2）加热电阻的阻值；
（3）一次加热过程中，加热罐中的水吸收的热量；
（4）当水温降至85℃时，加热电阻加热一次所需的时间．（不计热损失）

Answer 1

解：
（1）由P=UI得：
正常加热时通过加热电阻的电流I===2.5A；
（2）由I=得：
加热电阻的阻值R===88Ω；
（3）由题意可得：
△t=96℃-85℃=11℃，
加热罐中的水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×1kg×11℃=4.62×10⁴J；
（4）∵W=Q_吸，
∴由P=得，加热电阻加热一次所需的时间t===84s．
答；（1）正常加热时通过加热电阻的电流为2.5A；
（2）加热电阻的阻值为88Ω；
（3）一次加热过程中，加热罐中的水吸收的热量为4.62×10⁴J；
（4）当水温降至85℃时，加热电阻加热一次所需的时间为84s．
分析：（1）（2）已知饮水机的加热功率，根据P=UI求出此时的电流，再根据欧姆定律求出加热电阻丝的阻值；
（3）已知水的质量和温度的变化，根据Q=cm△t求出一次加热过程中水吸收的热量；
（4）当水温降至85℃时，加热电阻加热消耗的电能和水吸收的热量相等，根据W=Pt求出加热一次所需的时间．
点评：本题考查了电路、电阻、热量和时间的计算，关键是公式及其变形式的灵活应用和铭牌参数含义的理解与掌握．