Question

【題目】如圖甲所示的一款多功能洗衣機,圖乙是其簡化電路圖。此款洗衣機額定電壓220V , 它有兩個檔位，當開關置于位置1 時（電路接入R1和R2）為加熱狀態，消耗功率為2400W ；當開關置于位置2 時（電路接入R2和電動機）為保溫洗滌狀態。已知電阻R1的阻值為22Ω，水的比熱容為c水＝4.2×103J / ( kg·℃)。

（1）在洗衣機內加入質量為20kg 、初溫為20℃的冷水，求加熱到70℃時水吸收的熱量；
（2）求R2的阻值；
（3）已知洗衣機在保溫洗滌狀態下工作時，電動機的功率為240W ，求此時通過電路的總電流為多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：水需要吸收的熱量：Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg℃）×20kg×（70℃-20℃）=4.2×106J；
（2）解：由于當開關置于位置1時為加熱狀態，R1與R2并聯，則P2=P加熱-P1=2400W-2200W=200W， 由P=U2/R得：R2=U2/P2=(220V)2/200W=242Ω；
（3）解：洗衣機在保溫洗滌狀態下工作時，電動機與R2并聯，則P總=P2+P電動機=200W+240W=440W， 由P=UI可得： 電路中的電流I=P總/U=440W/220V=2A。

【解析】根據水的質量和溫度差，結合比熱容計算水吸收的熱量，根據電功率計算公式求電阻的阻值，根據電功率求電流，此題關鍵要關鍵開關的位置判斷電路的連接情況.
【考點精析】利用熱量的計算和電功率的計算公式對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知熱量的計算： ① Q吸 = cm△t升=cm(t-t0) （Q吸是吸收熱量，單位是焦耳；c 是物體比熱，單位是：焦/(千克?℃)；m是質量；t0 是初始溫度；t 是后來的溫度． ）② Q放 =cm△t降=cm(t0-t) ③ Q吸 = Q放；計算電功率公式：P =W/t ；P=UI ; 式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A）計算電功率還可用公式：P=I2R和P= U2/R．