题目内容
【题目】如图1所示,是某家用电热水壶内部的电路简化结构图,其中R1、R2为阻值相同的电热丝,有甲、乙、丙、丁四种不同的连接方式,该电热水壶加热有高温、中温、低温三档,中温档的额定功率为500W,求
(1)电热水壶调至中温档正常加热,将2kg温度为30℃的水烧开(标准大气压下)需要20min,水所吸收的热量及电热水壶的效率;
(2)电热水壶高温档的额定功率;
(3)若某次电热水壶用高温档加热0.1h,耗电0.09kWh,通过计算判断此时电热水壶是否正常工作.
【答案】
(1)解:标准大气压下水的沸点为100℃,则水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg℃)×2kg×(100℃﹣30℃)=5.88×105J,
由P= 可得,消耗的电能:
W=P中t′=500W×20×60s=6×105J,
电热水壶的效率:
η= ×100%=
×100%=98%
(2)解:由题知,R1、R2为阻值相同的电热丝,设R1=R2=R,
甲图为开路,P甲=0,
乙图中两电阻串联,R乙=2R,P乙= =
,
丙图中只有电阻R1工作,R丙=R,P丙= =
,
丁图中两电阻并联,R丁= R,P丁=
=
=2
,
由以上可知,丙图为中温档,丁图为高温档,则电热水壶高温档的额定功率:
P高=2P中=2×500W=1000W
(3)解:电热水壶的实际功率:
P实= =
=0.9kW=900W<1000W,
则此时电热水壶不是正常工作
【解析】(1)标准大气压下水的沸点为100℃,根据Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量,根据P= 求出消耗的电能,利用η=
×100%求出电热水壶的效率;(2)先分析四图的连接方式,求出四种连接的电阻大小,电源电压不变,根据公式P=
求出各自的电功率,然后比较得出答案;(3)根据P=
求出电热水壶的实际功率,然后与额定功率相比较得出答案.
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
【题目】如图是某家用电热水器的简化电路图,温控开关S可根据水温自动切换加热和保温两种状态,R1、R2是发热电阻,热水器主要参数如下表.[水的比热容为4.2×103J/(kg℃)]
额定电压 | 220V | 容积 | 30L |
加热功率 | 2000W | 保温功率 | 800W |
(1)开关S跳至触点位置时,热水器进入保温状态,水箱内装满水时,水的质量为kg.
(2)R2的阻值为多大?
(3)水箱中装满初温为25℃的水,加热使温度升高到55℃,水需要吸收多少热量?
(4)在上述加热状态下,热水器正常工作35min需消耗多少电能?加热效率是多少?