Question

【题目】如图甲所示为某品牌电热开水壶及其铭牌，原理图如图乙所示，其中L为加热指示灯，额定电压2V，额定电流10mA，R1为保护电阻，R2为电热丝，当水烧开时温控开关自动断开停止加热。求：

（1）为保证指示灯正常工作，R1的阻值多大？

（2）此电热开水壶正常工作500s，消耗的电能是多少？（R1和L消耗的电能不计）

（3）如果这段时间内，电热开水壶恰能将1kg、20C的水烧开，则电热开水壶的效率是多少？[c水=4．2×103J/（kg·C），此时气压为1标准大气压]

Answer 1

【答案】(1)21800Ω；(2)4×105J；(3)84%.

【解析】（1）根据串联电路电压特点知道，指示灯正常工作时，R1的电压是：U1 =U-UL =220V-2V=218V，

由I=U/R知道，R1的阻值是：R1 =U1/I1=218V/10×103A=21800Ω

（2）由P=W/t知道，烧开这壶水消耗的电能是：W=Pt=800W×500s=4×105 J

（3）烧开的水吸收的热量是：Q吸=cm△t=4.2×103 J/（kg℃）×1kg×（100℃-20℃）=3.36×105 J

所以，电热水壶的效率是：η=Q吸/W×100%=3.36×105J/4×105J×100%=84%