Question

【题目】如图是某学校食堂电水壶的铭牌和电路图，R为加热器．温控开关S处于闭合状态，加热器加热，当水沸腾后，会自动断开进入保温状态．气压为1标准大气压，加热器加热，当水沸腾后，会自动断开进入保温状态．气压为1标准大气压，加热器电阻值不变．[c水=4.2×103J/（kg℃）]则：

（1）电水壶正常工作时，其加热电阻的阻值是多大？

（2）若电水壶产生的热量全部被水吸收，现将一满壶23℃的水在标准大气压下烧开需要多长时间？

（3）当电水壶处于保温状态时，通过加热器的电流是1A，电阻R0的电功率是多少？

Answer 1

【答案】（1）11Ω；（2）735s；（3）209W

【解析】试题分析：（1）由P=U2/R得加热电阻R的阻值：R=U2/P加热=（220V）2/4400W=11Ω；（2）标准大气压下水的沸点是100℃，水吸收的热量：Q吸=c水m（t﹣t0）=4.2×103J/（kg℃）×10kg×（100℃﹣23℃）=3.234×106J，因电水壶产生的热量全部被水吸收，所以，消耗的电能W=Q吸=3.234×106J，由P=W/t得加热时间：t=W/P加热=3.234×106/4400W=735s；（3）保温时两电阻串联，由欧姆定律I=U/R得电路中的总电阻：

R总=U/I=220V/1A=220Ω，电阻R0的阻值R0=R总﹣R=220Ω﹣11Ω=209Ω，电阻R0的电功率：P=I2R0=（1A）2×209Ω=209W。