Question

（2010?廣東模擬）某中學(xué)為解決同學(xué)們的飲水問題，新購置了一批臺式飲水機(jī)，其銘牌如下表所示．如圖是飲水機(jī)的電路圖，S是用感溫材料制造   的溫控開關(guān)，R₁是電阻，R₂是供加熱的電阻絲．分析電路圖可知，
（1）當(dāng)S接通時，飲水機(jī)處于

加熱

狀態(tài)，當(dāng)S斷開時處于

保溫

狀態(tài)．
（2）在加熱狀態(tài)下，飲水機(jī)正常工作時電路中的電流是多大？
（3）正常工作時該飲水機(jī)將熱水罐中0.6kg，18℃的水加熱到93℃，用時6min．用這些數(shù)據(jù)及題目中的信息，計算熱水罐中的水吸收的熱量和該飲水機(jī)加熱狀態(tài)時的效率．[C_水=4.2×10³J/（kg?℃）]

額定頻率	50Hz	環(huán)境溫度	10℃～38℃
加熱功率	550W	環(huán)境濕度	≤90%
額定電壓	220V	制熱水能力	≥90℃5L/h

Answer 1

分析：（1）飲水機(jī)所處的狀態(tài)根據(jù)開關(guān)S接通或斷開時連入的電阻即可判斷；
（2）在加熱狀態(tài)下，正常工作時電路中的電流根據(jù)飲水機(jī)加熱的額定電壓和額定功率，利用公式 I=

P

U

，便可算出結(jié)果；
（3）先利用吸熱公式求出水吸收的熱量；然后利用電功公式求出消耗的電能，即可求出效率．

解答：解：（1）當(dāng)S接通時，只有供加熱的電阻絲R₂接入電路，飲水機(jī)則處于加熱狀態(tài)，當(dāng)S斷開時R₁與R₂是串聯(lián)連接，電路中電阻阻值最大，功率最小，即處于保溫狀態(tài)；
故答案為：加熱，保溫．
（2）在加熱狀態(tài)下，飲水機(jī)正常工作時，則U_額=220V，P_額=550W；
∴I_額=

P額

U額

=

550W

220V

=2.5A；
答：飲水機(jī)正常工作時電路中的電流是為2.5A．
（3）由Q=cm△t，得，
Q_吸=c_水m△t=4.2×10³J/（kg?℃）×0.6kg×（93℃-18℃）=1.89×10⁵J；
W=Pt=550w×6×60s=1.98×10⁵J；
η=

Q吸

W

×100%=

1.89×105J

1.98×105J

×100%≈95.5%；
答：熱水罐中的水吸收的熱量是1.89×10⁵J；該飲水機(jī)加熱狀態(tài)時的效率95.5%．

點評：這道題目綜合性比較強(qiáng)，將以前所學(xué)的內(nèi)能知識與電功的計算公式結(jié)合起來，考查學(xué)生對相關(guān)知識點的應(yīng)用能力，計算時注意單位的統(tǒng)一和書寫．