Question

如表中为某饮水机铭牌的部分参数，其内部简化电路如图所示，当S闭合，S1断开时，饮水机处于保温状态，当S、S1同时闭合时，

Answer 1

解题思路：（1）已知饮水机保温状态下的额定功率和额定电压，根据公式I=[P/U]可求正常工作时的电流；

（2）已知饮水机加热和保温状态下的额定功率，根据公式P=

U

2

R

求出加热和保温状态下的电阻值，由图可知保温状态下是R₁、R₂串联，根据串联电路的电阻特点即可求出R₁；

（3）知道热水器的容量，根据密度公式求出水的质量，根据公式Q=cm△t可求水吸收的热量，再利用公式Q=Wη=Ptη求出所需的时间．

（1）由表格数据可知，饮水机保温状态下的功率为44W，

根据P=UI可得，正常工作时的电流：

I=[P/U]=[44W/220V]=0.2A；

（2）由图可知：当S、S₁同时闭合时，饮水机处于加热状态，R₂连入电路，

由P=

U2

R得：R₂=

U2

P加=

(220V)2

1000W=48.4Ω，

当S闭合，S₁断开时，饮水机处于保温状态，R₁、R₂串联，

则R_串=

U2

P保=

(220V)2

44W=1100Ω，

∵串联电路的总阻值等于串联的电阻之和，

∴R₁=R_串-R₂=1100Ω-48.4Ω=1051.6Ω．

（3）水的体积：

V=2L=2dm³=2×10^-3m³，

根据ρ=[m/V]可得，水的质量：

m=ρV=1.0×10³kg/m³×2×10^-3m³=2kg，

水吸收的热量：

Q=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×10⁵J，

由η=

Q吸

W，W=Pt可得，

加热时间：

t=[W

P加=

Q吸/η

P加]=

Q吸

P加η=

6.72×105J

1000W×80%=840s．

答：（1）饮水机保温状态下正常工作时的电流为0.2A；

（2）R₁、R₂电阻分别为1051.6Ω、48.4Ω；

（3）如果饮水机热效率为80%，装满20℃的水，加热840s可以将其烧开．

点评：

本题考点： 电功与热量的综合计算．

考点点评： 本题考查了密度公式、吸热公式、电功率公式、电功公式、效率公式的应用，关键是知道铭牌参数含义的理解与掌握，难度适中，是一道好题．