Question

【題目】飲水機是一種常用的家用電器，其加熱水槽部分工作原理電路圖如下圖所示，其中S是一個溫控開關，R1為電加熱管，當飲水機處于加熱狀態時，水被迅速加熱，達到預定溫度時，S自動切換到另一處于保溫狀態。請回答下列問題：

（1）A、B是兩種不同顏色的指示燈。如果用紅色表示正在對水加熱，黃色表示保溫，請標明指示燈的顏色，應該是A為_____色。

（2）若飲水機加熱時加熱管的功率為550 W，而保溫時加熱管的功率為88 W，求電阻R2的阻值_____（不考慮溫度對阻值的影響，且不計指示燈的阻值）。

（3）若加熱水槽儲水1.0 kg，將其從初溫20 ℃加熱到100 ℃，加熱管的熱效率為90%，試計算出加熱需要多少時間______？水的比熱容為4.2×103 J/（kg·℃）

Answer 1

【答案】紅 132Ω 678s

【解析】

（1）當S接左面時電路中只有電阻R1，總電阻最小，電流路中電流最大，發熱管功率就會最大，處于加熱狀態，因此A燈為紅色燈。

（2）加熱時：加熱管的電功率P1=550W

電阻；

保溫時：加熱管的電功率P2=88W；

根據得，通過加熱管的電流：

，

此時電路的總電阻：；

根據串聯電路電阻的特點得，R2的阻值為：

R2=R﹣R1=220Ω﹣88Ω=132Ω。

（3）1.0kg水從初溫20℃加熱到100℃吸收的熱量：

Q吸=cm（t2﹣t1）=4.2×103J/（kg℃）×1.0kg×（100℃﹣20℃）=3.36×105J

加熱管的熱效率為90%，根據，則加熱管需要放出的熱量是：

，

飲水機加熱時加熱管的功率為550W，則加熱的是時間為：

。