Question

【题目】如图甲是一台常用的电热饮水机，如图乙是它的电路原理图，右表是它的铭牌数据。其中S2是温控开关，R1是加热电阻，R2是定值电阻。当S2闭合时，饮水机处于加热状态；当S2断开时，饮水机处于保温状态，热水箱中装满水。

（1）在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流是多大？

（2）电阻R1、R2的阻值？

（3）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（水的比热容为4.2×103J／kg·℃）。此加热过程中饮水机的加热效率？

Answer 1

【答案】（1）2A； （2）1100Ω；（3）79.5%

【解析】 (1)由P＝UI可得，加热状态下饮水机正常工作的电流：I＝＝2A；(2)开关S2闭合时,电路为R1的简单电路,饮水机处于加热状态,由P＝可得：R1＝＝110Ω，开关S2断开时,R1与R2串联，饮水机处于保温状态，则电路中的总电阻：R＝＝1210Ω，因串联电路中总电压等于各分电阻之和，所以,R2＝RR1＝1210Ω110Ω＝1100Ω；(4) 水箱中的水的质量：m＝V＝1.0103kg/m310-3m3＝1kg，水吸收的热量：Q吸＝cm(tt0)＝4.2×103J/(kg℃)×1kg×(90℃20℃)＝2.94×105J，饮水机消耗的电能：W＝Pt＝440W×14×60s＝3.696×105J，该饮水机的效率：η＝×100%＝×100%79.5%.