Question

【題目】如圖甲所示為某品牌電熱開水壺及其銘牌，原理圖如圖乙所示，其中L為加熱指示燈，額定電壓2V，額定電流10mA，R1為保護電阻，R2為電熱絲，當水燒開時溫控開關自動斷開停止加熱。求：

（1）為保證指示燈正常工作，R1的阻值多大？

（2）此電熱開水壺正常工作500s，消耗的電能是多少？（R1和L消耗的電能不計）

（3）如果這段時間內，電熱開水壺恰能將1kg、20C的水燒開，則電熱開水壺的效率是多少？[c水=4．2×103J/（kg·C），此時氣壓為1標準大氣壓]

Answer 1

【答案】(1)21800Ω；(2)4×105J；(3)84%.

【解析】（1）根據串聯電路電壓特點知道，指示燈正常工作時，R1的電壓是：U1 =U-UL =220V-2V=218V，

由I=U/R知道，R1的阻值是：R1 =U1/I1=218V/10×103A=21800Ω

（2）由P=W/t知道，燒開這壺水消耗的電能是：W=Pt=800W×500s=4×105 J

（3）燒開的水吸收的熱量是：Q吸=cm△t=4.2×103 J/（kg℃）×1kg×（100℃-20℃）=3.36×105 J

所以，電熱水壺的效率是：η=Q吸/W×100%=3.36×105J/4×105J×100%=84%