Question

一个电水壶工作电路如图所示，其中S是温控开关，R₁是电热管，当电水壶处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度时，S自动切换到另一处，处于保温状态．请解答以下问题：

（1）A、B是两种不同颜色的灯，红色表示加热，黄色表示保温，请你分析A灯为　　　　　色；

（2）若壶中有1kg水，初温27℃，把这些水加热到97℃，至少消耗多少电能？

C_水=4.2×10³J/（kg•℃）

（3）若在加热状态时，加热管的功率为880W，求R₁阻值（不计指示灯电阻及温度对电阻值的影响）．

Answer 1

 解：（1）根据公式P=P=可知，电路电阻越大，功率越小，所以串联时功率小，两电阻串联时，电路处于保温状态；也就是说开关S接A时，电路中只有电阻R₁，电路功率较大，所以处于加热状态；则A灯为红灯；

（2）水吸收的热量Q_吸=cm（t﹣t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（97℃﹣27℃）=2.94×10⁵J；

∴当电流产生的热量全部被水吸收时消耗的电能最小，即W=2.94×10⁵J．

（3）加热时：发热板的电功率P₁=880W，

由公式P=可得：电阻R₁===55Ω；      

答：（1）红；

（2）至少消耗电能为2.94×10⁵J；

（3）若在加热状态时，加热管的功率为880W，求R₁阻值为55Ω．