Question

小波班上有一臺飲水機，它的銘牌如右表，工作電路如圖所示，S₀是溫控開關，可以自動控制飲水機的加熱或保溫狀態．問：
（1）將1.5kg的水從20℃加熱到90℃，水吸收的熱量是多少？[c_水=4.2×10³J/（kg?℃）]
（2）飲水機在加熱狀態下正常工作15min，消耗的電能是多少？
（3）若在保溫狀態下，飲水機消耗的功率是44W，則R₂的阻值是多少？

熱水箱容量	1.5L
額定電壓	220V
加熱功率	550W

Answer 1

分析：（1）知道水的質量、水的比熱容、水的初溫和末溫，利用吸熱公式Q_吸=cm△t求水吸收的熱量；
（2）由銘牌知道加熱功率，利用W=Pt求正常工作15min消耗的電能；
（3）當S₀斷開時，電路中只有R₂，電阻較大，根據P=

U2

R

可知，此時電功率較小，處于保溫狀態，知道保溫功率，利用P=

U2

R

求R₂的阻值大小．

解答：解：（1）水吸收的熱量：
Q_吸=c_水m△t=4.2×10³J/（kg?℃）×1.5kg×（90℃-20℃）
=4.41×l0⁵J；
（2）飲水機加熱時消耗的電能：
W=Pt=550W×15×60s=4.95×10⁵J；
（3）當S₀斷開時，電路中只有R₂，總功率較小，為保溫狀態，
R₂=

U2

P2

=

(220V)2

44W

=1100Ω．
答：（1）將1.5kg的水從20℃加熱到90℃，水吸收的熱量是4.41×l0⁵J；
（2）飲水機在加熱狀態下正常工作15min，消耗的電能是4.95×10⁵J；
（3）R₂的阻值是1100Ω．

點評：本題考查了學生對吸熱公式、電功率的公式的掌握和運用，是一道電學與熱學的綜合應用題，與生活實際相聯系，屬于中考常見題型．