Question

【題目】如圖是飲水機(jī)的電路原理圖, R1、R2均為加熱電阻。且R1的阻值是R2的3倍。已知c水=4.2×103J/(kg℃)，部分銘牌信息如下：

額定電壓	220V
加熱功率	484W
保溫功率

(1) 將飲水機(jī)內(nèi)0.5kg，初溫20℃的水加熱到90℃，水吸收的熱量是多少?

(2) 飲水機(jī)正常工作時，保溫功率是多大?

(3)某用電高峰期，電路兩端的總電壓只有200V，則處于加熱狀態(tài)的飲水機(jī)在1min消耗的電能是多少?

Answer 1

【答案】（1）1.47×105J；（2）121W；（3）2.4×104J

【解析】

（1）根據(jù)計算水吸收的熱量；

（2）S閉合時為加熱狀態(tài)，由表格數(shù)據(jù)知，加熱功率，計算出R2的阻值，從而得到R1的阻值；開關(guān)S斷開時，R1、R2串聯(lián)，電路中的電阻最大，飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)，由計算保溫功率；

（3）根據(jù)計算總電壓200V時，加熱狀態(tài)1min消耗的電能。

（1）將飲水機(jī)內(nèi)0.5kg，初溫20℃的水加熱到90℃，水吸收的熱量：

；

（2）由電路圖可知，當(dāng)開關(guān)S閉合時，總電阻最小，總功率最大，此時飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)，加熱功率為484W，由可得R2的阻值：

，

R1的阻值是R2的3倍，即R1=3R2=3×100Ω=300Ω，

開關(guān)S斷開時，R1、R2串聯(lián)，總電阻最大，總功率小，飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)，飲水機(jī)的保溫功率：

；

（3）總電壓只有200V時，根據(jù)，加熱狀態(tài)的飲水機(jī)在1min消耗的電能：

。