解题思路:(1)保温时,R1直接接在电源上,根据P=
U
2
R
求解电阻R1的阻值;
(2)正常加热时,根据P=UI求解通过饮水机的电流;
(3)已知加热时的功率和加热时间,根据做功公式W=Pt可求加热一次消耗的电能,消耗的电能就等于水吸收的热量,根据热量公式W=cm(t0-t),可求水的初温.
(1)保温时,R1直接接在电源上,则R1=
U2
P保=
2202
40=1210Ω.
(2)正常加热时,根据P加=UI,
解得:I=
P加
U=
440
220=2A.
(3)加热一次消耗的电能W=P加t=440W×5×60s=1.32×105J,
因为W=cm(t0-t),
所以1.32×105J=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(92℃-t),
t=76.3℃.
答:(1)电阻R1的阻值为1210Ω;
(2)正常加热时通过饮水机的电流为2A;
(3)在无人取水情况下,饮水机重新加热一次的时间为5min.加热一次消耗的电能是1.32×105J,重新加热前的水温t是多76.3℃.
点评:
本题考点: 电功、电功率;闭合电路的欧姆定律.
考点点评: 本题考查电阻的计算,电流的计算以及电功和热量的计算,要求同学们搞清楚电路结构,难度不大,属于基础题.