如图同学们常见的家用饮水机.它的铭牌上标有:额定电压220V.频率50Hz.加热功率350W．将它接在220V的电压下.(1)当它处于保温状态时.饮水机中的电流为0.1A.这时饮水机消耗的电功率是多大?(2)当它处于加热状态时.它能使热水罐中0.5kg的水温度升高到90℃要6分钟.则加热这些水消耗的电能为多少度?(3)它的工作原理比较简单:整个电路由一个� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

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如图同学们常见的家用饮水机，它的铭牌上标有：额定电压220V，频率50Hz，加热功率350W．将它接在220V的电压下，
（1）当它处于保温状态时，饮水机中的电流为0.1A，这时饮水机消耗的电功率是多大？
（2）当它处于加热状态时，它能使热水罐中0.5kg的水温度升高到90℃要6分钟，则加热这些水消耗的电能为多少度？
（3）它的工作原理比较简单：整个电路由一个电热元件R₁、一个限流电阻R₂和一个温控开关S组成（如图）．当S接a时，电热元件R₁被接入电路中，饮水机开始将水加热；当水温达到一定温度时，温控开关自动切换到b处，饮水机处于保温状态．请你按上述原理完成图中的电路图，并求出限流电阻R₂电阻（结果保留一位小数）

分析（1）由功率公式P=UI可求得消耗的电功率
（2）由W=Pt计算加热状态下6分钟饮水机消耗电能；
（3）接在a处时为加热状态，故应只接入R₁，而保温时因减小热量，可以让R₂分压而减少R₁的热量，则可以得出电路；
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$和电路特点，由加热状态先计算R₁的电阻，再计算保温时的总电阻，从而得到R₂电阻．

解答解：
（1）由题知，当它处于保温状态时，饮水机中的电流为0.1A，所以保温时消耗的功率为：
P_保温=UI_保温=220V×0.1A=22W；
（2）由P=$\frac{W}{t}$可知在加热状态下6min消耗电能：
W=P_加热t=0.350kW×6×$\frac{1}{60}$h=0.035kW•h=0.035度；
（3）由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得：电阻越小时，发热越多，故加热时S接a，应只让R₁接入电路；保温时S接a，应让电阻变大，即可以把R₂串入电路中，电路图如图所示：
；
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得，加热时，R₁=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{加热}}$=$\frac{（220V）^{2}}{350W}$≈138.3Ω，
保温时的总电阻：R=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{保温}}$=$\frac{（{220V）}^{2}}{22W}$=2200Ω，
由串联电路的电阻特点可得：
R₂=R-R₂=2200Ω-138.3Ω=2061.7Ω．
答：（1）当它处于保温状态时，饮水机消耗的电功率是22W；
（2）当它处于加热状态时，加热这些水消耗的电能为0.035度；
（3）电路图见上图；电阻R₂的阻值为2061.7Ω．

点评本题以生活中常用的饮水机，考查了串联电路特点、电功率公式的应用，明确题意画出电路图是关键．

练习册系列答案

	A．	啤酒瓶能静止在手中，是由于受到静摩擦力的作用
	B．	随着手握啤酒瓶力的增大，瓶子所受到的静摩擦力也增大
	C．	手握啤酒瓶的力增大时，瓶子所受的静摩擦力并未增大
	D．	若啤酒瓶原来是空的，那么向瓶内注水的过程中瓶仍静止，即使手握瓶的力不变，瓶所受的静摩擦力也将增大

	A．	初春，河流中冰雪消融		B．	仲夏，草叶间露珠晶莹
	C．	深秋，枝头上挂满白霜		D．	寒冬，草叶上冰挂剔透

	A．	教室地面到天花板的高度大约为8m
	B．	用手把2个鸡蛋举高1m，手对鸡蛋做的功大约为1J
	C．	此时考场内的气压大约为3个大气压
	D．	一名普通中学生的上楼功率大约为1000W

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