Question

探索班為了解決同學們的飲水問題，購置了一臺飲水機，其銘牌如下表所示。圖12是
飲水機的電路圖，S是用感溫材料制造的溫控開關，R₁是電阻，R₂是供加熱的電阻絲。

額定頻率	50Hz	環境溫度	10℃～38℃
加熱功率	550W	環境濕度	≤90％
額定電壓	220V	制熱水能力	≥90℃ 5L/h

 

（1）、用公式分析， S處于什么狀態（閉合或S斷開），飲水機處于保溫狀態。（1分）
（2）、在加熱狀態下，飲水機正常工作時電路中的電流是多大？（1分）
（3）、在飲水機的熱水罐中0.6kg水，正常工作，使水從30℃的加熱到80℃，用了5min20秒時間。用這些信息及數據，計算熱水罐中的水吸收的熱量和該飲水機加熱狀態時的效率。[C水=4.2×10³J /(kg·℃)]（2分）
（4）、如果要使飲水機在加熱狀態時的功率是保溫狀態時的4倍，則R₁與R₂的比值應是多少？( 2分）

Answer 1

（1）略
（2）2.5A
（3）1.26×10⁵J
（4）3:1

根據公式可知電源電壓不變，功率和電阻成反比，S處于閉合狀態是加熱，S處于斷開狀態是保溫。在加熱狀態下，功率是550W，飲水機正常工作時電路中的電流利用公式I=P/U求出；在飲水機的熱水罐中0.6kg水，正常工作，使水從30℃的加熱到80℃，根據Q=Cmt計算出水吸收的熱量。根據水吸收的熱量和5min20秒時間內消耗的電能計算該飲水機加熱狀態時的效率。如果要使飲水機在加熱狀態時的功率是保溫狀態時的4倍，根據公式可知加熱時電阻是保溫時電阻的1/4。所以R₁與R₂的比值應是3:1。