Question

（2013?南昌模擬）下表是一臺常用的電熱飲水機的銘牌數據，圖是它的電路原理圖，其中S是溫控開關，R₁是定值電阻，R₂是加熱電阻．當S閉合時，飲水機處于加熱狀態；當S斷開時，飲水機處于保溫狀態

水桶容量	20L
熱水箱容量	1L
額定電壓	220V
加熱功率	440W
保溫功率	40W

（1）在加熱狀態下，飲水機正常工作時電路中的電流是多大？
（2）飲水機正常工作時，將熱水箱中的水從20℃加熱到90℃．需用時14min[水的比熱容為4.2×10³J/（kg?℃）]．求此加熱過程中：①水吸收的熱量；②飲水機的加熱效率．

Answer 1

分析：（1）飲水機正常工作時，實際功率和加熱功率相等，根據P=UI求出電路中的電流；
（2）先求出水的質量，再根據公式Q_吸=cm（t₂-t₁）求出水吸收的熱了，根據W=Pt求出電流做的功，最后代入效率公式，即可求解．

解答：解：（1）根據P=UI可得，在加熱狀態下，飲水機正常工作時電路中的電流：
I=

P加熱

U

=

440V

220V

=2A；
（2）①根據ρ=

m

V

可得，熱水箱中的水質量：
m=ρ_水V=1.0×10³kg/m³×1×10^-3m³=1kg，
水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t₂-t₁）=4.2×10³J/（kg?℃）×1kg×（90℃-20℃）=2.94×10⁵J；
②電流做的功：
W=P_加熱t=440W×14×60s=3.696×10⁵J，
∵該電路是純電阻電路，
∴Q_放=W
飲水機的加熱效率：
η=

Q吸

W

×100%=

2.94×105J

3.696×105J

×100%≈79.5%．
答：（1）在加熱狀態下，飲水機正常工作時電路中的電流是2A；
（2）①水吸收的熱量為2.94×10⁵J；②飲水機的加熱效率約為79.5%．

點評：本題考查了電功率公式和密度公式、吸熱公式、電功公式、效率公式的綜合應用，關鍵是知道用電器正常工作時的功率和額定功率相等以及從表格中得出相關的信息．