题目内容
【题目】某自动电水壶的实物图、内部简化电路图和铭牌如图所示。电源接上后，如果单刀双掷开关在手动档，电流经“手动”给加热器R供电。如果单刀双掷开关在自动档，电流经ST(自动温控开关)给加热器R供电；当温度到达温控器的设定温度后.ST开关自动断开，电水壶处于保温状态。
自动电热水壶 | |
额定电压 | 220V |
额定容量 | 1. 2L |
加热功率 | 800W |
额定频率 | 50Hz |
(1)求一壶20℃的自来水烧到80℃吸收的热量[水的比热容c=4.2×103J/(kg. ℃)].
(2)单刀双掷开关在手动档时，一壶20℃的自来水烧到80℃需8分钟，求电水壶的加热效率;
(3)单刀双掷开关在自动档时，温度到达温控器的设定温度后保温功率(R与R1的总功率)是100W，求R1的阻值。
【答案】（1）3.024×105J；（2）78.75％；(3)423.5Ω
【解析】
（1）电热壶的容积为1.2L，即体积V=1.2L=1.2×10-3m3；
电热壶可装水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×1.2×10-3m3=1.2kg
Q吸=cm（t2-t1）=4.2×103J/（kg.℃）×1.2kg×（80℃-20℃）=3.024×105J
（2）单刀双掷开关在手动档时，电热壶处于加热状态，8分钟消耗电能W=Pt=800W×8×60s=3.84×105J；加热效率
（3）加热电阻单独工作时为加热状态，其加热功率为800W，额定电压为220V，可得电阻
；单刀双掷开关在自动档时，温度到达温控器的设定温度后保温功率(R与R1的总功率)是100W，此时电阻R与电阻R1串联，得
，变形得：
，R1=484Ω-60.5Ω=423.5Ω.
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