Question

（2013?广东模拟）小波班上有一台饮水机，它的铭牌如下表，工作电路如图所示，S₀是温控开关，可以自动控制饮水机的加热或保温状态．

热水箱容量	1.5L
额定电压	220V
加热功率	550W

（1）将2kg的水从25℃加热到85℃，水吸收的热量是多少？[c_水=4.2×10³J/（kg?℃）]
（2）若在保温状态下，饮水机消耗的功率是44W，则R₂的阻值是多少？
（3）饮水机在加热状态下将2kg的水从25℃加热到85℃时正常工作了20min，则饮水机消耗的电能是多少？饮水机的效率为多少？

Answer 1

分析：（1）知道水的质量、比热容、初温和末温，根据公式Q_吸=cm（t-t₀）求出水吸收的热量；
（2）由电路图可知，温控开关断开时，电路为R₂的简单电路，此时电路中的总电阻最大，电功率最小，饮水机处于保温状态，根据P=

U2

R

求出R₂的阻值；
（3）根据W=Pt求出加热时20min消耗的电能，水吸收的热量和消耗电能的比值即为饮水机的效率．

解答：解：（1）水吸收的热量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg?℃）×2kg×（85℃-25℃）=5.04×10⁵J；
（2）由P=

U2

R

可得，R₂的阻值：
R₂=

U2

P保温

=

(220V)2

44W

=1100Ω；
（3）饮水机加热20min消耗的电能：
W_电=P_加热t=550W×20×60s=6.6×10⁵J，
饮水机的效率：
η=

Q吸

W电

×100%=

5.04×105J

6.6×105J

×100%≈76.36%．
答：（1）将2kg的水从25℃加热到85℃，水吸收的热量是5.04×10⁵J；
（2）R₂的阻值是1100Ω；
（3）饮水机消耗的电能是6.6×10⁵J，饮水机的效率约为76.36%．

点评：本题考查了学生对吸热公式、电功率公式、电功公式、效率公式的掌握和运用，是一道电学与热学的综合应用题，与生活实际相联系，属于中考常见题型．