Question

【题目】如图甲是现在学校普遍使用的电锅炉，它的水箱容积为300L，额定电压为220V，电锅炉有加热和保温两档，其电路简化图如图乙R2=40Ω，正常工作时电锅炉的加热功率为3630W，求：

（1）若水箱装满水，将水从20℃加热到100℃，水吸收的热量（C水=4.2×103J/㎏℃）
（2）R1的阻值；
（3）食堂工作人员发现当电路只有电锅炉在进行加热工作时，如图丙所示的电能表指示灯在1min内闪烁了160次，秋此时食堂电路中的实际电压．

Answer 1

【答案】
（1）解：V=300L=300dm3=0.3m3，

由ρ= 可得水的质量为：m=ρV=1×103kg/m3×0.3m3=300kg；

水吸收的热量为：Q吸=C水m（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×300kg×（100℃﹣20℃）=1.008×108J；

（2）解：由P= 可知，当开关S2闭合时，电路中只有电阻R2，此时电路中的电阻最大，电功率最小，电锅炉处于保温档；

开关都闭合时，电路为R1和R2的并联电路，电路中的电阻最小，电锅炉处于加热档；

正常工作时电锅炉的加热功率为3630W，即：P1+P1=P加热，

所以： + =P加热，

+ =3630W，

解得：R1=20Ω；

（3）解：由图丙知电能规格：3200r/kWh，

只有电锅炉在进行加热工作时，电能表指示灯在1min内闪烁了160次，

所以其实际消耗电能：W= ×3.6×106J/kW=1.8×105J，

所以其实际功率：P实= = =3000W，

所以R总= = ，即： = ，

解得：U实=200V．

【解析】（1）由ρ= 可得水箱装满水时水的质量，然后根据Q吸=Cm（t﹣t0）计算出水吸收的热量；（2）根据P= 判断饮水机在S闭合和断开时的工作状态，加热功率根据P= 计算R1的阻值；（3）由P= 先计算电锅炉的实际功率，再由P= 计算实际电压．