题目内容
11．
图甲上一台常用的电热饮水机，如表是它的名牌数据，图乙是它的电路原理图，其中S是机内的温控开关，自动控制饮水机的加热和保温两种工作状态．（1）饮水机正常工作时，将热水箱中的水从20℃加热到90℃，需用时14min．已知水的密度是1.0×103J/kg•℃，在加热过程中，水吸收的热量和饮水机的加热效率各是多少？
（2）根据表格中的数据，计算R1的阻值．（保温功率是指整个电路消耗的功率）．
| 水桶容量 | 20L |
| 热水箱容积 | 1L |
| 额定功率 | 220V |
| 加热功率 | 440W |
| 保温功率 | 40W |
分析 （1）先求出水的质量，再根据公式Q吸=cm（t2-t1）求出水吸收的热量；根据W=Pt求出电流做的功，最后代入效率公式，即可求解．
（2）先求出保温状态下电路中的电流，利用公式P=I2R，计算实际功率．
解答 解：（1）①根据ρ=$\frac{m}{V}$可得，热水箱中的水质量：m=ρ水V=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg，
水吸收的热量：Q吸=cm（t2-t1）=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（90℃-20℃）=2.94×105J；
②电流做的功：W=P加热t=440W×14×60s=3.696×105J，
饮水机的加热效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{2.94×1{0}^{5}J}{3.696×1{0}^{5}J}$×100%≈79.5%．
（2）由图可知：加热时只有R2连入电路，则由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得：
R2=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{加热}}$=$\frac{（{220V）}^{2}}{440W}$=110Ω；
保温状态下R1、R2串联，则由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得：
电路中总电阻：R=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{保温}}$=$\frac{（220V）^{2}}{40W}$=1100Ω，
根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可知：
R1=R-R2=1100Ω-110Ω=990Ω．
故答案为：（1）水吸收的热量为2.94×105J；饮水机的加热效率各是79.5%．
（2）计算R1的阻值为990Ω．
点评 本题考查了电功率公式和密度公式、吸热公式、电功公式、效率公式的综合应用，要明确知道用电器正常工作时的功率和额定功率相等．
练习册系列答案
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3．
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如图所示，斜面与水平面在M点通过小圆弧相连，轻弹簧左端固定，原长时右端在N点，小物块从斜面上P点由静止滑下，与弹簧碰撞后又返回到P点，则（ ）| A． | 小物块从P向M运动过程中，机械能减少 | |
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