Question

如下表及圖所示，是某電熱飲水機說明書的一些數據和電路原理圖，該飲水機有加熱和保溫兩種工作狀態（由機內的溫控開關S控制）．求：

熱水箱容量	1L	加熱時功率	500W
額定電壓	220V	保溫時功率	50W

（1）當開關S閉合，開關S斷開時，飲水機的功率為______w．
（2）R₂的阻值．
（3）若正常工作時，該電熱器加熱的效率為90%，將滿熱水箱的水從20℃加熱到95℃需要多長時問？

Answer 1

【答案】分析：（1）由開關的狀態可知電路中消耗功率的大小，則可知S斷開時飲水機的功率；
（2）已知保溫時的功率，且保溫時只有R₂接入，則由功率公式可求得R₂的阻值；
（3）由水的比熱公式可求得加熱這些水所需要的熱量，則由電熱器的效率可求得需要消耗的電能，由電功公式可求得加熱所需要的時間．
解答：解：（1）當只閉合S時，電路中只有R₂接入；而當兩開關全閉合時，兩電阻并聯接入，則總電阻減小，功率大，故兩開關全閉合時為熱狀態，故只有S閉合時為保溫狀態，由表格中數數可知功率為50W，故答案為：50．
（2）當S斷開時，飲水機處于保溫狀態，所以P_保溫=50W
由P_保溫=得：
R₂===968Ω；
答：R₂的阻值為968Ω．
（3）水的質量m=ρV=1.0×10³kg/m³×1×10^-3m³=1kg；
則水升溫所吸收的熱量Q_吸=cm△t=4.2×10³J/kg?℃×1kg×（95℃-20℃）=3.15×10⁵J；
則熱水器放出的熱量Q_放===3.5×10⁵J
則電流所做的功W=Q_放=Pt
故加熱所用的時間t===700s．
答：加熱需要的時間為700s．
點評：本題綜合考查能量轉化及家用電器電功率的分析，此類問題在近幾年考試中出現的次數較多，且多為較 的計算題，要注意掌握解題的方法．