题目内容
【题目】如下表及图所示,是某电热饮水机说明书的一些数据、电路原理图,该饮水机有加热和保温两种工作状态(由机内的温控开关S0控制);求:![]()
![]()
(1)当开关S、S0都闭合时,饮水机是什么工作状态?
(2)电阻R2的阻值是多少?
(3)当该饮水机正常工作,将满热水箱的水从20℃加热到95℃,此过程中饮水机的加热效率为75%,问此过程中电流通过饮水机做了多少功?饮水机需要加热多长时间?
【答案】
(1)解:由图可知,当开关S、S0都闭合时,R1 , R2并联,根据电阻越并越小、小于任何一个分电阻可知,电路电阻变小;由公式P
可知饮水机处于加热状态,则它的功率是800W.
答:当开关S、S0都闭合时,饮水机是加热状态.
(2)解:由图可知,当开关S闭合,开关S0断开时,只有R2工作,根据电阻越并越小、小于任何一个分电阻可知,电路电阻变大;
饮水机处于保温状态,则它的功率是80W.
已知保温功率P保=80W , 电压U=220V ,
R2=
=605Ω.
答:电阻R2的阻值为605Ω.
(3)解:满箱水的质量:m=ρV=1.0×103kg/m3×1×103m3=1kg ,
水所需吸收热量:Q吸=cm(tt0)=4.2×103J/(kg℃)×1kg×(95℃20℃)=3.15×105J ,
电热器放出的总热量:Q总=
=4.2×105J ,
加热所需时间:t=
=525s.
答:此过程中电流通过饮水机做了3.15×105J功;饮水机需要加热525s.
【解析】(1)当开关S、S0都闭合时,R1 , R2并联,分析电路电阻的变化,根据P=
分析电路功率大小可知饮水机处于哪种工作状态;
(2)由表格数据可知,保温功率,根据P=
求出R2的阻值;
(3)根据热水箱的容积(装满水水的体积),利用密度公式求水的质量,知道水的初末温,利用吸热公式求加热这些水所需要的热量;由电热器的效率可求得需要消耗的电能,由电功公式可求得加热所需要的时间.