Question

【题目】家乐牌电热水器的简化电路如图所示，A为自动温度开关，当水的温度达到设定温度时自动断开电路，低于设定温度时，自动接通电路。S是热水器的功率选择开关，可选择高、低两档加热功率，R1、R2都是发热电阻器。主要的技术指标如下表

额定电压（V）	220	发热电阻类型	电热管
输入功率一档（W）	2200	输入功率二档（W）	1210
温度范围（？）	20-78	容积（L）	20

（1）把一箱水温度升高10℃时，水吸收的热量是多少?

（2）当热水器在高档正常工作时，电路中的电流是多少?

（3）当热水器在低档正常工作时，电热管R2在5min内消耗的电能是多少?

Answer 1

【答案】（1）8.4×105J；（2）10A；（3）163350J。

【解析】

(1)水的质量：

m=ρV=1.0×103kg/m3×20×103m3=20kg，

水吸收的热量：

Q=cm△t=4200J/(kg℃)×20kg×10℃=8.4×105J，

(2)高档功率是2200W，电路中的电流：

I1===10A；

(3)R1阻值：

R1===22Ω，

与2接通是低温档，两电阻串联，由低温档功率1210W，

总电阻：

R===40Ω，

R2的阻值：

R2=RR1=40Ω22Ω=18Ω，

电路中电流：

I2===5.5A，

R2在5min内消耗的电能：

W=I22R2t=(5.5A)2×18Ω×5×60s=163350J.