Question

型號DSP-19B
額定容積/L	2
加熱功率/W	1200
保溫功率/W	30
額定電壓/V	220

某電熱水瓶的銘牌如下表所示．若熱水瓶內裝滿水，在額定電壓下工作（外界大氣壓為1個標準大氣壓）．求：
（1）保溫時電熱水瓶的電流是多少？
（2）加熱時電熱水瓶的電阻是多少？
（3）若瓶內20℃的水加熱10min正好燒開，則加熱時的熱效率是多少？
（4）請你嘗試畫出電熱水瓶的內部電路圖．

Answer 1

【答案】分析：（1）由銘牌可知保溫時的額定電壓和額定功率，根據I=求出保溫時電熱水瓶的電流；
（2）由銘牌可知加熱時的額定電壓和額定功率，根據R=求出加熱時電熱水瓶的電阻；
（3）根據m=ρV求出水的質量，根據Q=cm△t求出水吸收的熱量，根據Q=W=Pt求出消耗電能產生的熱量，根據效率公式求出加熱時的熱效率；
（4）根據P=可知，電阻小時功率大，即加熱時的電阻小；電阻大時功率小，電阻大．根據這個原理畫電路圖可以有以下情況：兩個電阻串聯，一個開關與電阻并聯，或者兩個電阻并聯，一個開關與電阻串聯．
解答：解：（1）保溫時電熱水瓶的電流：
I==≈0.14A；
（2）加熱時電熱水瓶的電阻：
R==≈40.33Ω；
（3）瓶內水的質量為：
m=ρV=1.0×10³kg/m³×2×10^-3m³=2kg，
瓶內水吸收的熱量：
Q=cm（t-t）=4.2×10³kg/m³×2kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J，
消耗電能產生的熱量：
Q_電=W=P_加熱t=1200W×10×60s=7.2×10⁵J，
熱水瓶效率：
η==≈93.3%．
（4）兩個電阻串聯，一個開關與電阻并聯，或者兩個電阻并聯，一個開關與電阻串聯，電路圖如下圖，其它合理亦可．

答：（1）保溫時通過電熱水瓶的電流約為0.14A；
（2）加熱時電熱水瓶的電阻約為40.33Ω；
（3）加熱時電熱水瓶的熱效率約為93.3%；
（4）電熱水瓶的內部電路圖如上圖所示．
點評：本題考查電流、電阻的計算，水吸熱的計算以及消耗電能和熱效率的計算，還有電阻的連接問題．關鍵是根據理解電熱器銘牌的含義，難點是根據P=判斷電熱絲的連接方式和電路圖的設計．