Question

5．如图甲所示是一种常见的电热水袋，图乙是它的结构示意图，其性能指标如表所示．

额定电压	额定加热功率	指示灯功率	袋内充水	自动断电温度
220V	500W	≤0.2W	1kg	65℃

（1）由题意可知，红色指示灯L的电阻比发热体R的电阻要大（选填“大”或“小”）得多；
（2）当热水袋原来的温度是15℃时，在额定电压下加热10min指示灯就熄灭了，则此过程中水吸收的热量是2.1×10⁵ J，电热水袋消耗的电能为3×10⁵ J．[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]．

Answer 1

分析 （1）由电路图可知，红色指示灯L和发热体R是并联的，两电阻两端的电压相等，根据R=$\frac{{U}^{2}}{P}$可比较电阻大小；
（2）根据Q_吸=cm△t计算水吸收的热量；根据W=Pt计算消耗的电能．

解答 解：（1）由图可见，红色指示灯L和发热体R是并联的，两端电压相等，发热体的功率要比指示灯的功率大得多，根据电功率的计算P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，在电压U相等的情况下，功率P大的，电阻R反而小，因此发热体的电阻要小于指示灯的电阻．
（2）由表中数据可知，当水的温度达到65℃时自动断电，因此指示灯熄灭时水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×1kg×（65℃-15℃）=2.1×10⁵J；
由题可知，热水袋在额定电压下加热，因此实际功率与额定功率相等，所以消耗的电能：
W=Pt=500W×10×60s=3×10⁵J．
故答案为：（1）大；（2）2.1×10⁵；3×10⁵．

点评 本题由电热水袋入手考查相关的物理知识，熟练应用热量的计算公式和电功率公式，理解用电器正常工作时的特点．