Question

某电热水瓶的铭牌如右表所示．若热水瓶内装满水，在额定电压下工作（外界大气压强为1个标准大气压，C_水=4.2×10³J/（kg?℃））．求：

型号DSP-19B
电源220V 50Hz
功率	加热时 1000W
	保温时  22W
容量2L

（1）加热时电热水瓶的电阻多大？
（2）若瓶内20℃的水加热14min正好烧开，瓶内水所吸收的热量多少？则加热时电热水瓶的热效率是多少？
（3）请你尝试画出电热水瓶内部电路的原理图．

Answer 1

分析：（1）已知额定电压和额定功率，根据R=

U2

P

可求电阻．
（2）根据Q_吸=cm（t-t₀）可求吸收热量．根据W=Pt求出消耗的电能，二者进行比较就是加热时电热水瓶的热效率．
（3）根据P=

U2

R

可知，电阻小时功率大，加热时功率大，所以此时的电阻小；电阻大时功率小，保温时功率小，所以此时的电阻大．根据这个原理画电路图可以有以下情况：两个电阻串联，一个开关与电阻并联，或者两个电阻并联，一个开关与电阻串联．

解答：解：（1）R=

U2

P

=

(220V)2

1000W

=48.4Ω．
答：加热时电热水瓶的电阻为48.4Ω．
（2）Q_吸=cm（t-t₀）=cρV（t-t₀）=4.2×10³J/kg?℃×1000kg/m³×0.002m³×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J．
消耗的电能W=Pt=1000W×14×60s=840000J．
所以效率η=

Q吸

W

=

672000J

840000J

=80%．
答：瓶内水所吸收的热量为6.72×10⁵J；加热时电热水瓶的热效率是80%．
（3）两个电阻串联，一个开关与电阻并联，或者两个电阻并联，一个开关与电阻串联，电路图如下图，其它合理亦可．

点评：本题考查电阻的计算，水吸热的计算以及消耗电能和热效率的计算，还有电阻的连接问题．